JP2013034124A - Imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a small and lightweight structure and enable highly accurate tracking operation to be conducted at high speed.SOLUTION: A lens part 21 and an imaging part 22 of an imaging apparatus are provided at a housing part 2 so as to rotate around a predetermined rotation center only in one direction and the opposite direction of the one direction. At least the imaging part 22 is disposed in a space of the housing part 2 and rotates in the above directions in the housing part 2.

Description

本発明は、レンズおよび固体撮像素子を備え、被写体の追随機能を有する撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus that includes a lens and a solid-state imaging device and has a function of following a subject.

カメラ機能を有する携帯電話や家庭用カメラなどに利用されている撮像装置は、一般的に、固体撮像素子(CCDやCMOSセンサーIC)、赤外線フィルタ、配線基板およびレンズが一体となった装置である。最近の撮像装置は、高機能化が進み、オートフォーカス、ズーム、マクロおよび手振れ補正等の機構が組み込まれるに至っている。さらに、横方向に動く被写体を追随(追尾)して撮像する機能を組み込むことも提案されている。これは、動いている被写体を追随しながら撮影する場合に、被写体が画面から外れてしまうこと防止するためである。   An imaging device used for a mobile phone having a camera function or a home camera is generally a device in which a solid-state imaging device (CCD or CMOS sensor IC), an infrared filter, a wiring board, and a lens are integrated. . Recent image pickup apparatuses have advanced functions, and mechanisms such as autofocus, zoom, macro and camera shake correction have been incorporated. Furthermore, it has also been proposed to incorporate a function of following (tracking) an object moving in the horizontal direction. This is to prevent the subject from coming off the screen when shooting while following the moving subject.

従来の撮像装置としての例えばカメラでは、撮像部分とレンズやオートフォーカス機構(AF機構)が作る光軸とがカメラの筐体に対して固定されている。そこで、このような装置には、動く被写体に対する追随機能を実現するために、光学部分を横に動かすと同時に、受像部の中心を仮想的または物理的に横ずれさせて、被写体に追随するようにしたものがある。しかしながら、この方式では、被写体の移動の範囲が大きい場合に、被写体に追随できない可能性があった。   In, for example, a camera as a conventional imaging device, an imaging part and an optical axis formed by a lens or an autofocus mechanism (AF mechanism) are fixed to a camera housing. Therefore, in order to realize a tracking function for a moving subject, such an apparatus moves the optical part laterally and simultaneously shifts the center of the image receiving unit virtually or physically to follow the subject. There is what I did. However, with this method, there is a possibility that the subject cannot be followed when the range of movement of the subject is large.

一方、人体の眼球は、カメラに例えると、レンズ部分(水晶体)と撮像部分(網膜)の光軸が回転するように動いて被写体を追随する。これにより、頭部を固定していても被写体を追随し、また広い視野を確保できるようになっている。そこで、このような人体の眼球の機能を模した機構を有する撮像装置が提案されている。   On the other hand, when compared to a camera, the human eyeball follows the subject by moving so that the optical axes of the lens portion (the crystalline lens) and the imaging portion (the retina) rotate. Thereby, even if the head is fixed, the subject can be followed and a wide field of view can be secured. Therefore, an imaging apparatus having a mechanism that mimics the function of the human eyeball has been proposed.

例えば、特許文献1に記載の構成では、撮像光学系および撮像素子を内部に収納した凸球体である撮像ユニットが筐体内に配置され、その撮像ユニットが筐体内においてボールを介して傾動可能に支持されている。これにより、撮像ユニットは、自在に光軸の方向を変更し、被写体を追随できるようになっている。   For example, in the configuration described in Patent Document 1, an imaging unit that is a convex sphere that houses an imaging optical system and an imaging element is disposed in a casing, and the imaging unit is supported in a tiltable manner via a ball in the casing. Has been. Thus, the imaging unit can freely change the direction of the optical axis and follow the subject.

また、特許文献2に記載の構成では、撮像光学系および撮像素子を有する球面体の上面および下面を平面とした第1の筐体と、この第1の筐体が内部に配置され、第1の筐体の上記平面および下面に合わせて上面および下面が平面となっている第2の筐体とを備え、第1の筐体が球体を介して傾動可能に第2の筐体に支持されている。これにより、特許文献2に記載の構成では、薄型化され、かつ被写体を追随できるようになっている。   Further, in the configuration described in Patent Document 2, a first housing having a top surface and a bottom surface of a spherical body having an imaging optical system and an imaging element as a plane, and the first housing are disposed inside, and the first housing And a second housing whose upper and lower surfaces are flat in accordance with the flat surface and the lower surface of the housing, and the first housing is supported by the second housing so as to be tiltable via a sphere. ing. As a result, the configuration described in Patent Document 2 is thin and can follow the subject.

特開平11−17999号公報(1999年1月22日公開)JP 11-17999 A (published January 22, 1999) 特開2005−303490号公報(2005年10月27日公開)JP 2005-303490 A (released on October 27, 2005)

しかしながら、特許文献1,2に記載の構成では、撮像光学系および撮像素子を有する撮像ユニットが球体あるいは一部を平面にした球体となっているため、それら球体を有する分、体積および重量が大きくなっている。したがって、撮像装置は、例えば携帯電話に組み込む場合に要求される程度に、十分に薄型化できない。さらに、撮像ユニットは、駆動に大きなトルクが必要となり、高速かつ精密な傾動を行うことが困難である。   However, in the configurations described in Patent Documents 1 and 2, since the imaging unit having the imaging optical system and the imaging element is a sphere or a sphere with a part of the plane, the volume and weight are large because of the sphere. It has become. Therefore, the imaging device cannot be made sufficiently thin to the extent required when incorporated in, for example, a mobile phone. Furthermore, the imaging unit requires a large torque for driving, and it is difficult to perform high-speed and precise tilting.

また、特許文献2の構成は、第1の筐体(撮像ユニット)および第2の筐体の上面および下面を平面とすることにより、撮像装置を薄型化できるようにしている。しかしながら、特許文献2の構成では、第1の筐体(撮像ユニット)は、傾動した場合に第2の筐体からはみ出すことになる。そのため、撮像装置の配置スペースに制限がある場合には、第1の筐体(撮像ユニット)の傾動角度を大きくできないという問題がある。撮像装置は、例えば携帯電話内部では高密度に実装される必要があり、第1の筐体(撮像ユニット)のはみ出しが許されるスペースはほとんど存在しないのが実情である。   In the configuration of Patent Document 2, the imaging device can be thinned by flattening the upper surface and the lower surface of the first housing (imaging unit) and the second housing. However, in the configuration of Patent Document 2, the first casing (imaging unit) protrudes from the second casing when tilted. For this reason, there is a problem that the tilt angle of the first housing (imaging unit) cannot be increased when the arrangement space of the imaging device is limited. For example, the imaging device needs to be mounted with high density inside a mobile phone, and there is almost no space where the first casing (imaging unit) is allowed to protrude.

したがって、本発明は、小型かつ軽量に構成でき、さらにこれによって被写体に対する高速かつ高精度の追随動作を行うことができる撮像装置の提供を目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus that can be configured to be small and light, and that can perform a high-speed and high-accuracy tracking operation on a subject.

上記の課題を解決するために、本発明の撮像装置は、レンズを有するレンズ部と、固体撮像素子を有し、前記レンズ部を介して入射した光から前記固体撮像素子により被写体の画像信号を得る撮像部とを備えている撮像装置において、前記レンズ部および前記撮像部は、所定の回転中心を中心として一方向およびこの一方向の逆方向にのみ回転するように筐体に設けられ、少なくとも前記撮像部は、前記筐体内部の空間に配置され、前記空間内において前記一方向および逆方向に回転するように設けられていることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, an imaging apparatus according to the present invention includes a lens unit having a lens and a solid-state imaging device, and receives an image signal of a subject from light incident through the lens unit by the solid-state imaging device. In the imaging device including the imaging unit to be obtained, the lens unit and the imaging unit are provided in the housing so as to rotate only in one direction and a direction opposite to the one direction around a predetermined rotation center, The imaging unit is arranged in a space inside the housing and is provided so as to rotate in the one direction and the opposite direction in the space.

上記の構成によれば、撮像装置では、レンズ部を介して入射した光から固体撮像素子により被写体の画像信号を得る。レンズ部および撮像部は、所定の回転中心を中心として一方向およびこの一方向の逆方向にのみ回転し、少なくとも撮像部は、筐体内部の空間において前記方向に回転する。   According to the above configuration, in the imaging apparatus, the image signal of the subject is obtained from the light incident through the lens unit by the solid-state imaging device. The lens unit and the imaging unit rotate only in one direction and a direction opposite to the one direction around a predetermined rotation center, and at least the imaging unit rotates in the direction in the space inside the housing.

これにより、移動する被写体の追尾動作を行う場合に、レンズ部および撮像部は、一方向およびその反対方向(例えば時計回りおよび反時計回り)にのみに回転する。この場合、レンズ部は例えば筐体の開口部に配置することができ、撮像部は、筐体からはみ出すことなく、筐体内において回転する。したがって、撮像装置は、薄型、小型かつ軽量に構成でき、さらにこれによって被写体に対する高速かつ高精度の追随動作を行うことができる。   Thereby, when performing the tracking operation of the moving subject, the lens unit and the imaging unit rotate only in one direction and the opposite direction (for example, clockwise and counterclockwise). In this case, the lens unit can be disposed, for example, in the opening of the housing, and the imaging unit rotates within the housing without protruding from the housing. Therefore, the imaging apparatus can be configured to be thin, small, and lightweight, and can thereby perform a high-speed and high-accuracy tracking operation on the subject.

ここで、人や動物(ペット)などの動く被写体は、通常、水平方向には大きくかつ高速に移動するものの、垂直方向には小さくかつ遅く移動する場合が多い。また、静止している風景などの被写体を車や列車の車窓から撮影する場合にも、撮像装置に対する被写体の相対的な移動は、水平方向が中心である。そこで、本発明では、この点に着目して、移動する被写体に対する一方向およびその逆方向(例えば水平方向)のみの追尾機能(追随機能)を備えた構成としている。   Here, a moving subject such as a person or an animal (pet) usually moves large and fast in the horizontal direction, but often moves small and slow in the vertical direction. Even when a subject such as a stationary landscape is photographed from the car window of a car or train, the relative movement of the subject with respect to the imaging device is centered in the horizontal direction. Therefore, in the present invention, focusing on this point, the tracking function (following function) is provided only in one direction and the opposite direction (for example, the horizontal direction) with respect to the moving subject.

上記の撮像装置において、前記回転中心は、前記レンズ部に設定されている構成としてもよい。   In the imaging apparatus, the rotation center may be set in the lens unit.

上記の構成によれば、レンズ部および撮像部は、レンズ部に設定されている回転中心を中心として、一方向およびこの一方向の逆方向の回転動作を行うことができる。   According to said structure, a lens part and an imaging part can perform the rotation operation | movement of one direction and the reverse direction of this one direction centering | focusing on the rotation center set to the lens part.

上記の撮像装置において、前記回転中心は、前記撮像部に設定されている構成としてもよい。   In the imaging apparatus, the rotation center may be set in the imaging unit.

上記の構成によれば、レンズ部および撮像部は、前記撮像部に設定されている回転中心を中心として、一方向およびこの一方向の逆方向の回転動作を行うことができる。   According to said structure, a lens part and an imaging part can perform the rotation operation | movement of one direction and the reverse direction of this one direction centering | focusing on the rotation center set to the said imaging part.

上記の撮像装置において、前記レンズ部と前記撮像部とは、これら両者が一体となって回転するように、連結部材により連結されている構成としてもよい。   In the above imaging device, the lens unit and the imaging unit may be connected by a connecting member so that both rotate together.

上記の構成によれば、レンズ部と撮像部とは、連結部材により連結され、移動する被写体の追尾動作において、これら両者が一体となって回転する。   According to the above configuration, the lens unit and the imaging unit are connected by the connecting member, and both of them rotate together in the tracking operation of the moving subject.

これにより、例えば連結部材を板状の軽量ものとすれば、撮像装置は、容易に、軽量かつ薄型および小型の構成とすることができる。   Thus, for example, if the connecting member is a plate-like light weight, the imaging device can be easily made light, thin and small.

上記の撮像装置は、前記レンズ部を前記方向に回転駆動するレンズ部駆動部と、前記撮像部を前記方向に回転駆動する撮像部駆動部と、前記レンズ部の回転角度と前記撮像部の回転角度とが一致するように、前記レンズ部駆動部および前記撮像部駆動部の動作を制御する制御部とを備えている構成としてもよい。   The imaging apparatus includes a lens unit driving unit that rotationally drives the lens unit in the direction, an imaging unit driving unit that rotationally drives the imaging unit in the direction, a rotation angle of the lens unit, and a rotation of the imaging unit. It is good also as a structure provided with the control part which controls operation | movement of the said lens part drive part and the said imaging part drive part so that an angle may correspond.

上記の構成によれば、レンズ部および撮像部をレンズ部駆動部および撮像部駆動部により独立して回転駆動させることができる。これにより、レンズ部と撮像部との位置ずれ等の微調整をしながら、移動する被写体に対する追尾動作を精度よく行うことができる。また、レンズ部と撮像部とを個別の駆動部にて駆動しているので、被写体の追尾動作における応答性を高めることができる。   According to said structure, a lens part and an imaging part can be rotationally driven independently by a lens part drive part and an imaging part drive part. Accordingly, it is possible to accurately perform the tracking operation on the moving subject while finely adjusting the positional deviation between the lens unit and the imaging unit. In addition, since the lens unit and the imaging unit are driven by separate driving units, the responsiveness in the tracking operation of the subject can be improved.

上記の撮像装置において、前記レンズ部と前記撮像部とのうちのいずれか一方である第1の回転部は、前記回転中心として軸が設けられ、この軸を中心に前記方向へ回転し、他方である第2の回転部は、前記軸を中心として前記第2の回転部が回転するように案内する案内機構に案内されて、前記方向に回転する構成としてもよい。   In the imaging apparatus, the first rotation unit that is one of the lens unit and the imaging unit is provided with an axis as the rotation center, and rotates in the direction around the axis. The second rotating portion may be configured to rotate in the direction guided by a guide mechanism that guides the second rotating portion to rotate about the axis.

上記の構成によれば、レンズ部および撮像部をレンズ部駆動部および撮像部駆動部により独立して回転駆動させる場合において、レンズ部の回転角度と撮像部の回転角度とが一致するように、両者を適切に回転させることができる。   According to the above configuration, in the case where the lens unit and the imaging unit are independently rotated by the lens unit driving unit and the imaging unit driving unit, the rotation angle of the lens unit and the rotation angle of the imaging unit match. Both can be rotated appropriately.

上記の撮像装置は、前記レンズ部と前記撮像部とのうちの少なくとも一方の回転角度を検出する角度検出手段を備えている構成としてもよい。   The imaging apparatus may include an angle detection unit that detects a rotation angle of at least one of the lens unit and the imaging unit.

上記の構成によれば、角度検出手段により、レンズ部と撮像部とのうちの少なくとも一方の回転角度を検出することができる。これにより、例えば移動しない被写体に対して、レンズ部の回転角度(すなわち光軸の角度)を測定しながら、被写体の元の位置からのずれ量を測定することにより、被写体までの距離を測定するといった機能を備えることができる。   According to said structure, the angle detection means can detect the rotation angle of at least one of a lens part and an imaging part. Accordingly, for example, for a subject that does not move, the distance to the subject is measured by measuring the amount of deviation from the original position of the subject while measuring the rotation angle of the lens unit (that is, the angle of the optical axis). Can be provided.

以上のように、本発明の構成によれば、移動する被写体の追尾動作を行う場合に、レンズ部および撮像部は、一方向およびその反対方向にのみに回転する。これにより、撮像装置は、薄型、小型かつ軽量に構成でき、さらにこれによって被写体に対する高速かつ高精度の追随動作を行うことができる。   As described above, according to the configuration of the present invention, when performing a tracking operation of a moving subject, the lens unit and the imaging unit rotate only in one direction and the opposite direction. As a result, the imaging apparatus can be configured to be thin, small, and lightweight, and can thereby perform a high-speed and high-accuracy tracking operation on the subject.

本発明の実施の形態の撮像装置の構成を示すものであって、撮像動作部がいずれの方向にも回転していない基準位置に存在する状態を示す縦断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the imaging device of embodiment of this invention, Comprising: The imaging operation part exists in the reference position which is not rotating in any direction. 撮像装置の撮像動作部が図1に示した基準位置から時計回りに回転した状態を示す撮像装置の縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the imaging apparatus showing a state where an imaging operation unit of the imaging apparatus is rotated clockwise from the reference position shown in FIG. 1. 撮像装置の撮像動作部が図1に示した基準位置から反時計回りに回転した状態を示す撮像装置の縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the imaging apparatus showing a state in which an imaging operation unit of the imaging apparatus is rotated counterclockwise from the reference position shown in FIG. 1. 撮像装置の撮像動作部が図1に示した基準位置に存在する状態におけるレンズ部と撮像部との位置関係を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a positional relationship between a lens unit and an imaging unit in a state where an imaging operation unit of the imaging device is present at the reference position illustrated in FIG. 1. 撮像装置の撮像動作部が図2に示した時計回りに回転した状態におけるレンズ部と撮像部との位置関係を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a positional relationship between a lens unit and an imaging unit in a state where an imaging operation unit of the imaging apparatus is rotated clockwise illustrated in FIG. 2. 撮像装置の撮像動作部が図3に示した反時計回りに回転した状態におけるレンズ部と撮像部との位置関係を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a positional relationship between a lens unit and an imaging unit in a state where an imaging operation unit of the imaging device rotates counterclockwise illustrated in FIG. 3. 図7(a)は図1に示した連結部材の形状を示す正面図、図7(b)は、図1に示した撮像動作部における連結部材の取り付け状態を示す側面図、図7(c)は図7(a)に示した連結部材の他の例を示す正面図である。7A is a front view showing the shape of the connecting member shown in FIG. 1, FIG. 7B is a side view showing the attachment state of the connecting member in the imaging operation unit shown in FIG. 1, and FIG. ) Is a front view showing another example of the connecting member shown in FIG. 撮像装置の撮像動作部が図1に示した基準位置に存在する状態における配線基板と実装用基板との電気的な接続状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an electrical connection state between a wiring board and a mounting board in a state where an imaging operation unit of the imaging apparatus is present at the reference position illustrated in FIG. 1. 撮像装置の撮像動作部が図2に示した時計回りに回転した状態における配線基板と実装用基板との電気的な接続状態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an electrical connection state between a wiring board and a mounting board in a state where an imaging operation unit of the imaging apparatus is rotated clockwise illustrated in FIG. 2. 撮像装置の撮像動作部が図3に示した反時計回りに回転した状態における配線基板と実装用基板との電気的な接続状態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an electrical connection state between a wiring board and a mounting board in a state where an imaging operation unit of the imaging apparatus is rotated counterclockwise as illustrated in FIG. 3. 中間基板を実装用基板に接続する前の状態における、図8に示した配線基板および中間基板を上方から見た場合の部分的な透視図である。FIG. 9 is a partial perspective view when the wiring board and the intermediate board shown in FIG. 8 are viewed from above in a state before the intermediate board is connected to the mounting board. 図11に示した中間基板および配線基板の構成の他の例であって、中間基板が配線基板の一方のみに設けられている場合における、配線基板および中間基板を上方から見た場合の部分的な透視図である。11 is another example of the configuration of the intermediate board and the wiring board shown in FIG. 11, and is a partial view when the wiring board and the intermediate board are viewed from above when the intermediate board is provided on only one of the wiring boards. FIG. 図13(a)は、図12に示した中間基板および配線基板の構成を有する撮像部を示す正面図、図13(b)は図13(a)に示した撮像部の平面図である。FIG. 13A is a front view showing an imaging unit having the configuration of the intermediate board and the wiring board shown in FIG. 12, and FIG. 13B is a plan view of the imaging unit shown in FIG. 撮像装置の撮像動作部が図1に示した基準位置に存在する状態における回転駆動部の構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a rotation driving unit in a state where an imaging operation unit of the imaging apparatus is present at a reference position illustrated in FIG. 撮像装置の撮像動作部が図2に示した時計回りに回転した状態における回転駆動部の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the rotation drive part in the state which the imaging operation part of the imaging device rotated clockwise shown in FIG. 撮像装置の撮像動作部が図3に示した反時計回りに回転した状態における回転駆動部の構成を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a rotation driving unit in a state where an imaging operation unit of the imaging apparatus rotates counterclockwise illustrated in FIG. 3. 図1に示した撮像装置が備える、撮像動作部の駆動制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a drive control device of an imaging operation unit included in the imaging device illustrated in FIG. 1. 図1に示した撮像装置において、撮像動作部を基準位置に配置した場合における撮像装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the imaging apparatus when an imaging operation unit is arranged at a reference position in the imaging apparatus shown in FIG. 1. 図1に示した撮像装置において、撮像動作部を時計回りに回転させた場合における撮像装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the imaging apparatus when the imaging operation unit is rotated clockwise in the imaging apparatus shown in FIG. 1. 図1に示した撮像装置において、撮像動作部を反時計回りに回転させた場合における撮像装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the imaging apparatus when an imaging operation unit is rotated counterclockwise in the imaging apparatus shown in FIG. 1. 図1に示した撮像装置の他の例であって、レンズ部と撮像部とを連結部材にて連結せず、個別の駆動手段にて回転駆動させる場合の撮像装置を示す縦断面図ある。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view illustrating another example of the imaging apparatus illustrated in FIG. 1 when the lens unit and the imaging unit are not coupled by a coupling member but are rotated by an individual driving unit. 図21に示した撮像装置が備える、レンズ部および撮像部の駆動制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive control apparatus of a lens part and an imaging part with which the imaging device shown in FIG. 21 is provided. 本発明の他の実施の形態の撮像装置の構成を示すものであって、撮像動作部が基準位置に存在する状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the imaging device of other embodiment of this invention, Comprising: The imaging operation part exists in a reference | standard position. 撮像動作部が図23に示した基準位置から時計回りに回転した状態を示す撮像装置の縦断面図である。FIG. 24 is a longitudinal sectional view of the imaging apparatus showing a state in which the imaging operation unit is rotated clockwise from the reference position shown in FIG. 23. 撮像動作部が図23に示した基準位置から反時計回りに回転した状態を示す撮像装置の縦断面図である。FIG. 24 is a longitudinal sectional view of the imaging apparatus showing a state in which the imaging operation unit is rotated counterclockwise from the reference position shown in FIG. 23. 撮像装置の撮像動作部が図23に示した基準位置に存在する状態におけるレンズ部と撮像部との位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of a lens part and an imaging part in the state in which the imaging operation part of an imaging device exists in the reference position shown in FIG. 図27(a)は、図23に示したレンズ部とこのレンズ部に設けられた庇部材とを示す平面図、図27(b)は、図23に示したレンズ部とこのレンズ部に設けられた庇部材とを示す側面図である。FIG. 27A is a plan view showing the lens portion shown in FIG. 23 and the flange member provided on the lens portion, and FIG. 27B is a lens portion shown in FIG. 23 and provided on the lens portion. It is a side view which shows the obtained heel member. 撮像装置の撮像動作部が図23に示した基準位置に存在する状態における配線基板と実装用基板との電気的な接続状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electrical connection state of a wiring board and a mounting board | substrate in the state in which the imaging operation part of an imaging device exists in the reference position shown in FIG. 図23に示した撮像装置が備える、撮像動作部の駆動制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive control apparatus of the imaging operation part with which the imaging device shown in FIG. 23 is provided. 図23に示した撮像装置における、撮像動作部を基準位置に配置した場合の平面図である。It is a top view at the time of arrange | positioning the imaging operation part in the reference position in the imaging device shown in FIG. 図23に示した撮像装置における、撮像動作部を時計回りに回転させた場合の平面図である。It is a top view at the time of rotating the imaging operation part clockwise in the imaging device shown in FIG. 図23に示した撮像装置における、撮像動作部を反時計回りに回転させた場合の平面図である。It is a top view at the time of rotating the imaging operation part counterclockwise in the imaging device shown in FIG. 図23に示した撮像装置において、配線基板と実装用基板との間に弾性部材を配置した場合の構成を示す縦断面図である。FIG. 24 is a longitudinal sectional view showing a configuration when an elastic member is disposed between a wiring board and a mounting board in the imaging apparatus shown in FIG. 23. 図23に示した撮像装置の他の例を示すものであって、撮像動作部の回転駆動部として、圧電素子型アクチュエータを備えた撮像装置を示す縦断面図である。FIG. 24 is a longitudinal cross-sectional view illustrating another example of the imaging device illustrated in FIG. 23 and including an imaging device including a piezoelectric element type actuator as a rotation driving unit of the imaging operation unit. 図34に示した圧電素子型アクチュエータを示す正面図である。It is a front view which shows the piezoelectric element type actuator shown in FIG. 図36(a)は、図35に示した移動体の平面図、図36(b)は、移動体3の正面図、図36(c)は、駆動軸および圧電素子の正面図である。36 (a) is a plan view of the moving body shown in FIG. 35, FIG. 36 (b) is a front view of the moving body 3, and FIG. 36 (c) is a front view of the drive shaft and the piezoelectric element. 図34に示した撮像装置の他の例を示すものであって、両方の圧電素子型アクチュエータのうちの一方を弾性部材に置き換えた構成の撮像装置を示す縦断面図である。FIG. 35 is a longitudinal sectional view showing another example of the imaging apparatus shown in FIG. 34 and showing an imaging apparatus having a configuration in which one of both piezoelectric element type actuators is replaced with an elastic member. 本実施の形態の撮像装置を2個備えたステレオカメラによる、前後方向へ移動する被写体の撮影動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the imaging | photography operation | movement of the to-be-photographed object by the stereo camera provided with two imaging devices of this Embodiment. 本実施の形態の撮像装置を2個備えたステレオカメラによる、左右方向へ移動する被写体の撮影動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the imaging | photography operation | movement of the to-be-photographed object by the stereo camera provided with two imaging devices of this Embodiment.

〔実施の形態1〕
(撮像装置の主要構成)
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図1は、本発明の実施の形態の撮像装置(カメラモジュール)の構成を示すものであって、撮像動作部1がいずれの方向にも回転していない基準位置に存在する状態を示す縦断面図である。図2は、撮像動作部1が図1に示した基準位置から時計回りに回転した状態を示す撮像装置の縦断面図である。図3は、撮像動作部1が図1に示した基準位置から反時計回りに回転した状態を示す撮像装置の縦断面図である。図4は、撮像装置の撮像動作部1が図1に示した基準位置に存在する状態におけるレンズ部21と撮像部22との位置関係を示す説明図である。図5は、撮像装置の撮像動作部1が図2に示した時計回りに回転した状態におけるレンズ部21と撮像部22との位置関係を示す説明図である。図6は、撮像装置の撮像動作部1が図3に示した反時計回りに回転した状態におけるレンズ部21と撮像部22との位置関係を示す説明図である。なお、図4〜図6では、連結部材23の記載を省略している。
[Embodiment 1]
(Main configuration of imaging device)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of an image pickup apparatus (camera module) according to an embodiment of the present invention, and shows a state in which an image pickup operation unit 1 is present at a reference position that is not rotating in any direction. FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the imaging apparatus showing a state in which the imaging operation unit 1 is rotated clockwise from the reference position shown in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the imaging apparatus showing a state in which the imaging operation unit 1 is rotated counterclockwise from the reference position shown in FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a positional relationship between the lens unit 21 and the imaging unit 22 in a state where the imaging operation unit 1 of the imaging apparatus exists at the reference position shown in FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a positional relationship between the lens unit 21 and the imaging unit 22 in a state where the imaging operation unit 1 of the imaging apparatus is rotated clockwise as shown in FIG. 6 is an explanatory diagram showing a positional relationship between the lens unit 21 and the imaging unit 22 in a state where the imaging operation unit 1 of the imaging apparatus is rotated counterclockwise as shown in FIG. In FIGS. 4 to 6, the connection member 23 is not shown.

本実施の形態の撮像装置は例えばカメラモジュールとして構成されている。撮像装置は、図1に示すように、撮像動作を行う撮像動作部1が実装用基板11およびホルダ12にて形成される筐体部2の内部に設けられた構成となっている。   The imaging apparatus according to the present embodiment is configured as a camera module, for example. As shown in FIG. 1, the imaging apparatus has a configuration in which an imaging operation unit 1 that performs an imaging operation is provided inside a housing unit 2 that is formed by a mounting substrate 11 and a holder 12.

筐体部2は、底壁部となる実装用基板11の上に、四方を囲む側壁部および天壁部となるホルダ12が設けられている。実装用基板11は、例えばセラミックまたはエポキシ樹脂にて形成することができ、無光沢かつ遮光性を有している。ホルダ12は、樹脂にて形成することができ、遮光性を有している。   The housing 2 is provided with a holder 12 serving as a side wall and a top wall surrounding the four sides on a mounting substrate 11 serving as a bottom wall. The mounting substrate 11 can be formed of, for example, ceramic or epoxy resin, and is matte and has a light shielding property. The holder 12 can be made of resin and has a light shielding property.

撮像動作部1は、レンズ部21、撮像部22、およびこれらレンズ部21および撮像部22を連結する連結部材23を備えている。   The imaging operation unit 1 includes a lens unit 21, an imaging unit 22, and a connecting member 23 that connects the lens unit 21 and the imaging unit 22.

レンズ部21は、レンズ31と、このレンズ31の外周を囲むように設けられ、レンズ31を保持するレンズ保持部材32とを備えている。レンズ保持部材32は、レンズ31の光軸方向の厚みがレンズ31の厚みよりも大きく、レンズ保持部材32の外周面は、レンズ31の中心を中心点とする球面の一部を形成している。レンズ31およびレンズ保持部材32は、軽量化の面から樹脂にて形成されているのが好ましい。なお、レンズ31はガラス製のものでも代替可能である。   The lens unit 21 includes a lens 31 and a lens holding member 32 that is provided so as to surround the outer periphery of the lens 31 and holds the lens 31. In the lens holding member 32, the thickness of the lens 31 in the optical axis direction is larger than the thickness of the lens 31, and the outer peripheral surface of the lens holding member 32 forms a part of a spherical surface centered on the center of the lens 31. . The lens 31 and the lens holding member 32 are preferably formed of resin from the viewpoint of weight reduction. The lens 31 may be made of glass.

レンズ部21は、ホルダ12の天壁部の中心に、天壁部を貫通して形成された開口部12aに設けられている。この開口部12aの内周面は、レンズ保持部材32の外周面の形状に対応した凹面形状を有する。したがって、開口部12aに設けられたレンズ部21は、レンズ31の中心を中心として回転可能となっている。   The lens portion 21 is provided in an opening 12 a formed through the top wall portion at the center of the top wall portion of the holder 12. The inner peripheral surface of the opening 12 a has a concave shape corresponding to the shape of the outer peripheral surface of the lens holding member 32. Therefore, the lens portion 21 provided in the opening 12 a is rotatable around the center of the lens 31.

撮像部22は、配線基板41の上に、順次、固体撮像素子42およびガラス基板43が設けられたものである。なお、ガラス基板43は、接着剤からなる接着層44によって固体撮像素子42上に固定されている。   The imaging unit 22 is obtained by sequentially providing a solid-state imaging element 42 and a glass substrate 43 on a wiring board 41. The glass substrate 43 is fixed on the solid-state image sensor 42 by an adhesive layer 44 made of an adhesive.

配線基板41は例えば矩形に形成されており、固体撮像素子42は、ワイヤ45により配線基板41にワイヤボンディングされている。   The wiring board 41 is formed in a rectangular shape, for example, and the solid-state imaging element 42 is wire-bonded to the wiring board 41 with a wire 45.

ガラス基板43は、固体撮像素子42にゴミや塵などが付着することを防ぎ、固体撮像素子42における撮像機能の低下を防止するものである。ガラス基板43は透明であることが好ましい。なお、固体撮像素子42を構成するCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサは、赤外線領域側の感度が高くなる傾向がある。そこで、ガラス基板43は、入射光の赤または赤外線をカット(減衰)して画像が赤っぽくなるのを防止する機能を備えていてもよい。また、固体撮像素子42の面上にマイクロレンズや受光素子が規則的に並んでいるために発生するモアレ(干渉縞)を防ぐために、若干解像度を低下させるローパスフィルタとしての機能を備えていてもよい。また、ローパスフィルタの機能を備える場合、ガラス基板43に代えて水晶基板であってもよい。   The glass substrate 43 prevents dust, dust, and the like from adhering to the solid-state image sensor 42, and prevents a decrease in imaging function of the solid-state image sensor 42. The glass substrate 43 is preferably transparent. Note that the CCD image sensor and the CMOS image sensor constituting the solid-state image sensor 42 tend to have higher sensitivity on the infrared region side. Therefore, the glass substrate 43 may have a function of preventing redness or redness of the incident light from being cut (attenuated) to prevent the image from becoming reddish. Further, in order to prevent moiré (interference fringes) that occurs because the microlenses and the light receiving elements are regularly arranged on the surface of the solid-state imaging element 42, a function as a low-pass filter that slightly lowers the resolution may be provided. Good. Further, when the function of a low-pass filter is provided, a quartz substrate may be used instead of the glass substrate 43.

(レンズ部と撮像部との連結)
撮像動作部1において、レンズ部21と撮像部22とは、連結部材23によって連結されている。連結部材23は、図7(a)および図7(b)に示す形状を有している。図7(a)は連結部材23の形状を示す正面図である。図7(b)は、撮像動作部1における連結部材23の取り付け状態を示す側面図である。
(Connection between the lens unit and the imaging unit)
In the imaging operation unit 1, the lens unit 21 and the imaging unit 22 are connected by a connecting member 23. The connecting member 23 has a shape shown in FIGS. 7A and 7B. FIG. 7A is a front view showing the shape of the connecting member 23. FIG. 7B is a side view showing an attachment state of the connecting member 23 in the imaging operation unit 1.

連結部材23は、下端部が撮像部22における配線基板41の側面に固定され、上端部がレンズ部21におけるレンズ保持部材32の外周面に例えば軸により固定されている。したがって、撮像動作部1では、レンズ保持部材32に対する連結部材23の上端部の軸による取り付け位置(以下、回転中心1aと称する)を中心として、レンズ部21と撮像部22とが一体となって回転するようになっている。   The connecting member 23 has a lower end portion fixed to the side surface of the wiring board 41 in the imaging unit 22 and an upper end portion fixed to the outer peripheral surface of the lens holding member 32 in the lens unit 21 by, for example, a shaft. Therefore, in the imaging operation unit 1, the lens unit 21 and the imaging unit 22 are integrated with each other around the attachment position (hereinafter referred to as the rotation center 1 a) of the upper end portion of the coupling member 23 with respect to the lens holding member 32. It is designed to rotate.

連結部材23は、レンズ部21および撮像部22を挟み込むように、レンズ部21および撮像部22の両側に設けられていてもよい。あるいは、一つの連結部材23によってレンズ部21と撮像部22との十分な連結強度および支持強度が得られる場合、一つの連結部材23のみによるいわゆる片持ち状態(図7(b)の状態)に設けられていてもよい。   The connecting member 23 may be provided on both sides of the lens unit 21 and the imaging unit 22 so as to sandwich the lens unit 21 and the imaging unit 22. Alternatively, when sufficient connection strength and support strength between the lens unit 21 and the imaging unit 22 can be obtained by one connection member 23, a so-called cantilever state (state shown in FIG. 7B) using only one connection member 23 is obtained. It may be provided.

また、連結部材23は、強度が高い材料にて形成される場合、図7(c)に示すように、図7(a)の形状よりも面積を狭くした形状であってもよい。図7(c)は、連結部材23の他の例を示す正面図である。なお、連結部材23は、光を反射しないように、例えば光を反射しない塗装が施されていることが好ましい。   Further, when the connecting member 23 is formed of a material having high strength, as shown in FIG. 7C, the connecting member 23 may have a shape with a smaller area than the shape of FIG. FIG. 7C is a front view showing another example of the connecting member 23. In addition, it is preferable that the connection member 23 is coated, for example, so as not to reflect light so as not to reflect light.

(撮像動作部の回転の案内)
撮像部22の配線基板41における、連結部材23が設けられている側の二つの側面には、図1に示すように、それぞれ例えば2個の突出する案内ピン46が設けられている。なお、連結部材23が一つのみ設けられている構成では、案内ピン46が設けられるのは、連結部材23が設けられている側の側面およびその反対側の側面である。
(Guidance for rotation of imaging unit)
As shown in FIG. 1, for example, two protruding guide pins 46 are provided on the two side surfaces of the wiring board 41 of the imaging unit 22 on the side where the connecting member 23 is provided. In the configuration in which only one connection member 23 is provided, the guide pins 46 are provided on the side surface on the side where the connection member 23 is provided and the side surface on the opposite side.

ホルダ12における、前記案内ピン46と対向する二つの側壁の内面には、前記案内ピン46が挿入される案内溝12bがそれぞれ形成されている。案内溝12bは、前記回転中心1aを中心とした円弧形の溝である。したがって、案内溝12bに案内ピン46が挿入された状態にて、回転中心1aを中心として撮像動作部1が回転する場合に、撮像部22すなわち撮像動作部1は、円滑に回転することができる。この場合、撮像動作部1の回転範囲(最大回転角度)は、案内溝12bの長さによって規定される。   Guide grooves 12b into which the guide pins 46 are inserted are formed on the inner surfaces of the two side walls of the holder 12 facing the guide pins 46, respectively. The guide groove 12b is an arc-shaped groove centered on the rotation center 1a. Therefore, when the imaging operation unit 1 rotates around the rotation center 1a with the guide pin 46 inserted in the guide groove 12b, the imaging unit 22, that is, the imaging operation unit 1 can smoothly rotate. . In this case, the rotation range (maximum rotation angle) of the imaging operation unit 1 is defined by the length of the guide groove 12b.

ここで、人の頭部を固定した状態での眼球が左右に動く範囲は、一般に0〜±25度と言われている。したがって、撮像動作部1の回転範囲は、図1の状態を0度とした場合に、例えば0〜±25度の範囲とするのが好ましい。   Here, the range in which the eyeball moves to the left and right with the person's head fixed is generally said to be 0 to ± 25 degrees. Accordingly, the rotation range of the imaging operation unit 1 is preferably in the range of 0 to ± 25 degrees, for example, when the state of FIG.

(配線基板と実装用基板との電気的な接続)
次に、配線基板41と実装用基板11との電気的な接続について説明する。図8は、撮像装置の撮像動作部1が図1に示した基準位置に存在する状態における配線基板41と実装用基板11との電気的な接続状態を示す説明図である。図9は、撮像装置の撮像動作部1が図2に示した時計回りに回転した状態における配線基板41と実装用基板11との電気的な接続状態を示す説明図である。図10は、撮像装置の撮像動作部1が図3に示した反時計回りに回転した状態における配線基板41と実装用基板11との電気的な接続状態を示す説明図である。なお、図8〜図10では、連結部材23の記載を省略している。
(Electrical connection between wiring board and mounting board)
Next, electrical connection between the wiring board 41 and the mounting board 11 will be described. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an electrical connection state between the wiring board 41 and the mounting board 11 in a state where the imaging operation unit 1 of the imaging apparatus is located at the reference position shown in FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram showing an electrical connection state between the wiring board 41 and the mounting board 11 in a state where the imaging operation unit 1 of the imaging apparatus is rotated clockwise as shown in FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an electrical connection state between the wiring board 41 and the mounting board 11 in a state where the imaging operation unit 1 of the imaging apparatus is rotated counterclockwise as illustrated in FIG. 3. 8 to 10, the connection member 23 is not shown.

例えば、図8に示すように、配線基板41は中間基板47を介して実装用基板11と接続されている。具体的には、配線基板41における、撮像動作部1の時計回り方向および反時計回り方向の端部に、配線基板41と接続された中間基板47が設けられている。これら中間基板47の配線基板41側とは反対側の端部が実装用基板11上の両側の位置に設けられたエッジコネクタ48と接続されている。なお、中間基板47と実装用基板11との接続は、エッジコネクタ48を使用せず、半田付けによるものであってもよい。中間基板47は、フレキシブル配線基板であり、撮像動作部1の時計回りおよび反時計回りの回転を阻害しないように、変形可能となっている。   For example, as shown in FIG. 8, the wiring board 41 is connected to the mounting board 11 via the intermediate board 47. Specifically, an intermediate substrate 47 connected to the wiring substrate 41 is provided at the end portions of the wiring substrate 41 in the clockwise direction and the counterclockwise direction of the imaging operation unit 1. The ends of the intermediate board 47 opposite to the wiring board 41 are connected to edge connectors 48 provided at positions on both sides of the mounting board 11. The connection between the intermediate substrate 47 and the mounting substrate 11 may be performed by soldering without using the edge connector 48. The intermediate board 47 is a flexible wiring board and can be deformed so as not to hinder the clockwise and counterclockwise rotations of the imaging operation unit 1.

次に、配線基板41および中間基板47の構造について説明する。図11は、中間基板47を実装用基板11に接続する前の状態における、図8に示した配線基板41および中間基板47を上方から見た場合の部分的な透視図である。なお、この図11および下記の図12では、配線基板41の上半だけの配線を透視している。   Next, the structure of the wiring board 41 and the intermediate board 47 will be described. FIG. 11 is a partial perspective view of the wiring board 41 and the intermediate board 47 shown in FIG. 8 when viewed from above in a state before the intermediate board 47 is connected to the mounting board 11. In FIG. 11 and the following FIG. 12, only the upper half of the wiring board 41 is seen through.

図11に示すように、配線基板41および中間基板47は、一体に形成され、配線基板41の端子41aに接続されている配線基板41の配線が連続して中間基板47に引き出され、中間基板47の端子47aに接続されている。なお、中間基板47は端子47aによって実装用基板11に接続される。図11の例では、配線基板41の配線を左右(時計回り方向および反時計回り方向)の中間基板47に振り分けて引き出しているので、各中間基板47での配線密度が小さくなっている。   As shown in FIG. 11, the wiring board 41 and the intermediate board 47 are integrally formed, and the wiring of the wiring board 41 connected to the terminal 41a of the wiring board 41 is continuously drawn out to the intermediate board 47, and the intermediate board 47 47 is connected to the terminal 47a. The intermediate substrate 47 is connected to the mounting substrate 11 by a terminal 47a. In the example of FIG. 11, the wiring of the wiring board 41 is distributed and drawn to the left and right (clockwise and counterclockwise) intermediate boards 47, so that the wiring density in each intermediate board 47 is reduced.

なお、図11に示した構成とは異なり、中間基板47は、図12に示すように、配線基板41の左右(時計回り方向および反時計回り方向)のいずれか一方のみに設けられていてもよい。図12は、図11に示した中間基板47および配線基板41の構成の他の例であって、中間基板47が配線基板41の一方のみに設けられている場合における、配線基板41および中間基板47を上方から見た場合の部分的な透視図である。また、図13(a)は、図12の中間基板47および配線基板41の構成を有する撮像部22を示す正面図、図13(b)は図13(a)に示した撮像部22の平面図である。   Unlike the configuration shown in FIG. 11, the intermediate board 47 may be provided only on either the left or right (clockwise direction or counterclockwise direction) of the wiring board 41, as shown in FIG. Good. FIG. 12 is another example of the configuration of the intermediate board 47 and the wiring board 41 shown in FIG. 11, and the wiring board 41 and the intermediate board when the intermediate board 47 is provided on only one of the wiring boards 41. FIG. 47 is a partial perspective view when 47 is viewed from above. 13A is a front view showing the imaging unit 22 having the configuration of the intermediate board 47 and the wiring board 41 in FIG. 12, and FIG. 13B is a plan view of the imaging unit 22 shown in FIG. FIG.

図12の例では、配線基板41の配線を配線基板41の左右(時計回り方向および反時計回り方向)のうちの片方のみに設けられた中間基板47に引き出しているので、各中間基板47での配線密度が大きくなっている。一方、配線基板41の片方のみに中間基板47が設けられているので、撮像動作部1が回転する場合の負荷が小さくなる。   In the example of FIG. 12, the wiring of the wiring board 41 is drawn out to the intermediate board 47 provided only on one of the left and right (clockwise direction and counterclockwise direction) of the wiring board 41. The wiring density is increased. On the other hand, since the intermediate board 47 is provided only on one side of the wiring board 41, the load when the imaging operation unit 1 rotates is reduced.

(撮像動作部を回転駆動する構成)
次に、撮像動作部1を回転駆動する構成について説明する。撮像装置は、図14〜図16に示すように、撮像動作部1を回転駆動するために、回転駆動部(撮像部駆動部)51を備えている。
(Configuration to rotate the imaging operation unit)
Next, a configuration for rotationally driving the imaging operation unit 1 will be described. As shown in FIGS. 14 to 16, the imaging apparatus includes a rotation driving unit (imaging unit driving unit) 51 in order to rotationally drive the imaging operation unit 1.

図14は、撮像装置の撮像動作部1が図1に示した基準位置に存在する状態における回転駆動部51の構成を示す説明図である。図15は、撮像装置の撮像動作部1が図2に示した時計回りに回転した状態における回転駆動部51の構成を示す説明図である。図16は、撮像装置の撮像動作部1が図3に示した反時計回りに回転した状態における回転駆動部51の構成を示す説明図である。なお、図15〜図16では、連結部材23の記載を省略している。   FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the rotation driving unit 51 in a state where the imaging operation unit 1 of the imaging apparatus is located at the reference position illustrated in FIG. FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the rotation driving unit 51 in a state where the imaging operation unit 1 of the imaging apparatus is rotated in the clockwise direction illustrated in FIG. FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the rotation driving unit 51 in a state where the imaging operation unit 1 of the imaging apparatus is rotated counterclockwise as illustrated in FIG. 3. In addition, description of the connection member 23 is abbreviate | omitted in FIGS.

回転駆動部51は、図14に示すように、第1電磁石52、第2電磁石53、第3電磁石54、第1永久磁石55および第2永久磁石56を備えている。回転駆動部51は、これら第1から第3電磁石52〜54、並びに第1および第2永久磁石55,56を備えていることにより、案内溝12bにより規制される範囲内において、撮像動作部1を所望の角度に回転できるようになっている。   As shown in FIG. 14, the rotation drive unit 51 includes a first electromagnet 52, a second electromagnet 53, a third electromagnet 54, a first permanent magnet 55, and a second permanent magnet 56. Since the rotation driving unit 51 includes the first to third electromagnets 52 to 54 and the first and second permanent magnets 55 and 56, the imaging operation unit 1 is within the range regulated by the guide groove 12b. Can be rotated to a desired angle.

第1電磁石52は、第2電磁石53と第3電磁石54との中間位置に設けられている。この位置は、第1電磁石52の中心位置から、実装用基板11の上面に対する垂直線が回転中心1aの軸と交わる位置である。第2電磁石53は、実装用基板11における撮像動作部1の時計回り方向の位置に設けられ、第3電磁石54は、実装用基板11における撮像動作部1の反時計回り方向の位置に設けられている。さらに、第2電磁石53および第3電磁石54の位置は、案内溝12bの端部を越えず、かつ第1永久磁石55および第2永久磁石56と接触しない位置である。   The first electromagnet 52 is provided at an intermediate position between the second electromagnet 53 and the third electromagnet 54. This position is a position where a vertical line with respect to the upper surface of the mounting substrate 11 intersects the axis of the rotation center 1a from the center position of the first electromagnet 52. The second electromagnet 53 is provided at a position in the clockwise direction of the imaging operation unit 1 on the mounting substrate 11, and the third electromagnet 54 is provided at a position in the counterclockwise direction of the imaging operation unit 1 on the mounting substrate 11. ing. Further, the positions of the second electromagnet 53 and the third electromagnet 54 are positions that do not exceed the end of the guide groove 12 b and do not contact the first permanent magnet 55 and the second permanent magnet 56.

第1電磁石52〜第3電磁石54は通電により磁極を発生する。この場合、第1電磁石52〜第3電磁石54において、配線基板41と対向する側の磁極は、通電方向を変えると反転する。   The first electromagnet 52 to the third electromagnet 54 generate magnetic poles when energized. In this case, in the first electromagnet 52 to the third electromagnet 54, the magnetic pole on the side facing the wiring board 41 is reversed when the energization direction is changed.

第1永久磁石55は、配線基板41の下面における撮像動作部1の時計回り方向の位置に設けられ、第2永久磁石56は、配線基板41の下面における撮像動作部1の反時計回り方向の位置に設けられている。これら第1永久磁石55および第2永久磁石56の位置は、撮像動作部1が基準位置に配置されている状態(図1参照)において、第2電磁石53と第3電磁石54との間の位置である。   The first permanent magnet 55 is provided at a position in the clockwise direction of the imaging operation unit 1 on the lower surface of the wiring board 41, and the second permanent magnet 56 is in the counterclockwise direction of the imaging operation unit 1 on the lower surface of the wiring substrate 41. In the position. The positions of the first permanent magnet 55 and the second permanent magnet 56 are positions between the second electromagnet 53 and the third electromagnet 54 in a state where the imaging operation unit 1 is disposed at the reference position (see FIG. 1). It is.

詳細には、第1永久磁石55は、撮像動作部1が時計回りに最大角度回転した場合に、第2電磁石53とほぼ対向する位置に配置され、第2永久磁石56は、撮像動作部1が反時計回りに最大角度回転した場合に、第3電磁石54とほぼ対向する位置に配置されている。   Specifically, the first permanent magnet 55 is disposed at a position substantially opposite to the second electromagnet 53 when the imaging operation unit 1 rotates the maximum angle in the clockwise direction, and the second permanent magnet 56 is provided in the imaging operation unit 1. Is arranged at a position substantially opposite to the third electromagnet 54 when it is rotated the maximum angle counterclockwise.

第1永久磁石55における実装用基板11と対向する側の極性は、例えばN極であり、第2永久磁石56における実装用基板11と対向する側の極性は、例えばS極である。なお、第1永久磁石55と第2永久磁石56とのS極とN極との関係は、逆であってもよい。   The polarity of the first permanent magnet 55 on the side facing the mounting substrate 11 is, for example, an N pole, and the polarity of the second permanent magnet 56 on the side facing the mounting substrate 11 is, for example, an S pole. The relationship between the S pole and the N pole of the first permanent magnet 55 and the second permanent magnet 56 may be reversed.

なお、図14の例では、第1電磁石52のみが実装用基板11に埋め込まれ、第2電磁石53および第2電磁石53は実装用基板11上においてホルダ57の壁面に設けられている。しかしながら、第1電磁石52〜第3電磁石54を実装用基板11に埋め込むか、実装用基板11上に突出して設けるかは、配線基板41と実装用基板11との間隔や必要な磁力の強さに応じて適宜設定すればよい。   In the example of FIG. 14, only the first electromagnet 52 is embedded in the mounting substrate 11, and the second electromagnet 53 and the second electromagnet 53 are provided on the wall surface of the holder 57 on the mounting substrate 11. However, whether the first electromagnet 52 to the third electromagnet 54 are embedded in the mounting substrate 11 or protruded from the mounting substrate 11 depends on the distance between the wiring substrate 41 and the mounting substrate 11 and the strength of the necessary magnetic force. What is necessary is just to set suitably according to.

(撮像動作部の回転を制御する構成)
次に、撮像動作部1の駆動を制御する駆動制御装置について説明する。図17は、撮像装置が備える、撮像動作部1の駆動制御装置61の構成を示すブロック図である。
(Configuration to control the rotation of the imaging unit)
Next, a drive control device that controls the drive of the imaging operation unit 1 will be described. FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration of the drive control device 61 of the imaging operation unit 1 included in the imaging device.

駆動制御装置61は、図17に示すように、角度検出部(角度検出手段)62、角度算出部(角度検出手段)63、画像読込み部64、画像メモリ部65、被写体移動検出部(制御部)66、回転駆動制御部67、焦点調整駆動部68、画像表示部69および操作設定部70を備えている。   As shown in FIG. 17, the drive control device 61 includes an angle detection unit (angle detection unit) 62, an angle calculation unit (angle detection unit) 63, an image reading unit 64, an image memory unit 65, a subject movement detection unit (control unit). 66, a rotation drive control unit 67, a focus adjustment drive unit 68, an image display unit 69, and an operation setting unit 70.

画像表示部69は、液晶ディスプレイやファインダ等の表示部である。この画像表示部69には、撮像装置にて撮像された画像あるいは撮像しようとしている画像が表示される。なお、画像表示部69は、タッチパネルからなる場合、操作設定部70および撮像装置の使用者のインターフェイスを兼ねていてもよい。   The image display unit 69 is a display unit such as a liquid crystal display or a finder. The image display unit 69 displays an image captured by the imaging device or an image to be captured. In addition, when the image display unit 69 includes a touch panel, the image display unit 69 may also serve as an interface for the operation setting unit 70 and the user of the imaging apparatus.

操作設定部70は、撮像装置が備えている機能に応じて、被写体追尾機能のオン、オフや被写体の移動検出精度を設定するための、使用者による入力部である。さらに、操作設定部70では、画像表示部69と連携して被写体の指定(領域指定)のための入力操作が使用者により行われる。   The operation setting unit 70 is an input unit by the user for setting on / off of the subject tracking function and the accuracy of detecting the movement of the subject according to the function provided in the imaging apparatus. Further, in the operation setting unit 70, an input operation for subject designation (area designation) is performed by the user in cooperation with the image display unit 69.

角度検出部62は、レンズ部21の回転角度、すなわち撮像動作部1の回転角度を示すデータを出力する。なお、撮像動作部1の回転角度の検出は、レンズ部21の回転角度の検出だけでなく、例えば連結部材23の回転角度など、撮像動作部1における他の部分の回転角度を検出することにより、行ってもよい。角度検出部62としては、例えば光学的手段によるもの、あるいは機械的手段によるものなど、周知の手段を使用することができる。   The angle detection unit 62 outputs data indicating the rotation angle of the lens unit 21, that is, the rotation angle of the imaging operation unit 1. The rotation angle of the imaging operation unit 1 is detected not only by detecting the rotation angle of the lens unit 21, but also by detecting the rotation angle of other parts in the imaging operation unit 1, such as the rotation angle of the connecting member 23, for example. , You may go. As the angle detection unit 62, for example, a known means such as an optical means or a mechanical means can be used.

角度算出部63は、角度検出部62から入力されたデータに基づいて、撮像動作部1の例えば基準位置(図1参照)からの回転角度を算出し、算出結果を被写体移動検出部66に出力する。   The angle calculation unit 63 calculates the rotation angle of the imaging operation unit 1 from, for example, a reference position (see FIG. 1) based on the data input from the angle detection unit 62, and outputs the calculation result to the subject movement detection unit 66. To do.

画像取込み部64は、撮像部22にて取得された画像データを取り込み、その画像データを、画像表示部69にて表示可能な所定のフォーマットに変換し、画像表示部69に出力して表示させる。また、撮像動作部1が被写体を追尾する際(操作設定部70において被写体追尾機能がオンにされている場合)には、撮像部22からの画像データを所定の時間間隔にて取り込み、画像メモリ部65に記憶させる。また、撮像部22からの画像データを取り込み、被写体移動検出部66に出力する。画像メモリ部65は、画像取込み部64から入力された画像データを一定期間保存する。   The image capturing unit 64 captures the image data acquired by the imaging unit 22, converts the image data into a predetermined format that can be displayed by the image display unit 69, and outputs and displays the image data on the image display unit 69. . When the imaging operation unit 1 tracks the subject (when the subject tracking function is turned on in the operation setting unit 70), the image data from the imaging unit 22 is captured at a predetermined time interval, and the image memory Store in the unit 65. Further, the image data from the imaging unit 22 is captured and output to the subject movement detection unit 66. The image memory unit 65 stores the image data input from the image capturing unit 64 for a certain period.

被写体移動検出部66は、撮像動作部1が被写体を追尾する際(被写体追尾機能がオンの場合)に、例えば操作設定部70において設定された所定の被写体に関し、撮像動作部1の回転方向における被写体の移動量を算出する。この場合には、画像メモリ部65に記憶されている所定の時間間隔の画像データ中の被写体の位置と、画像取込み部64を経由して入力される撮像部22からの画像データ中の被写体の位置とを比較する。これにより、所定の被写体の移動を検出し、所定の被写体の移動における撮像動作部1の回転方向の成分のみを抽出して、撮像動作部1の回転方向における所定の被写体の移動量を算出する。   When the imaging operation unit 1 tracks the subject (when the subject tracking function is turned on), the subject movement detection unit 66 relates to, for example, a predetermined subject set in the operation setting unit 70 in the rotation direction of the imaging operation unit 1. The amount of movement of the subject is calculated. In this case, the position of the subject in the image data at a predetermined time interval stored in the image memory unit 65 and the subject in the image data from the imaging unit 22 input via the image capturing unit 64 are stored. Compare with position. Thereby, the movement of the predetermined subject is detected, only the component in the rotation direction of the imaging operation unit 1 in the movement of the predetermined subject is extracted, and the movement amount of the predetermined subject in the rotation direction of the imaging operation unit 1 is calculated. .

次に、被写体移動検出部66は、所定の被写体の移動量に基づいて、所定の被写体を追尾するために、撮像動作部1の回転動作を制御するための回転制御信号を生成し、回転駆動制御部67に出力する。   Next, the subject movement detection unit 66 generates a rotation control signal for controlling the rotation operation of the imaging operation unit 1 in order to track the predetermined subject based on the movement amount of the predetermined subject, and rotates the subject. Output to the controller 67.

この場合に、被写体移動検出部66は、画像から得られた所定の被写体の移動量(またはこの移動量を数学的に変換して求めた角度)と角度算出部63から得られたレンズ部21の実際の回転角度(またはこの回転角度を平面に投射して求めた移動量)とを比較し、フィードバックを掛けながら、撮像動作部1の回転を制御する。すなわち、被写体移動検出部66は、角度算出部63から得られた角度(または移動量)と被写体移動検出部63自身が検出した所定の被写体の移動量(または角度)とを比較して、両者の誤差が小さくなるように撮像動作部1の回転を制御している。このような被写体移動検出部66の動作は、後述する図22の構成においても同様である。   In this case, the subject movement detection unit 66 moves the predetermined subject obtained from the image (or an angle obtained by mathematically converting the movement amount) and the lens unit 21 obtained from the angle calculation unit 63. The actual rotation angle (or the amount of movement obtained by projecting this rotation angle onto a plane) is compared, and the rotation of the imaging operation unit 1 is controlled while applying feedback. That is, the subject movement detection unit 66 compares the angle (or movement amount) obtained from the angle calculation unit 63 with the movement amount (or angle) of a predetermined subject detected by the subject movement detection unit 63 itself, The rotation of the imaging operation unit 1 is controlled so as to reduce the error. The operation of the subject movement detection unit 66 is the same in the configuration of FIG.

また、被写体移動検出部66は、被写体が移動している方向を示す情報、および被写体がフレームアウトした場合にそのことを示す警告情報などを画像表示部69に表示させる。なお、被写体移動検出部66は、例えば、角度算出部63にて算出された撮像動作部1の回転角度が案内溝12bによって規定される撮像動作部1の最大回転角度に達した状態にて、被写体を追尾できなくなった場合に、被写体がフレームアウトしたと判断する。   In addition, the subject movement detection unit 66 causes the image display unit 69 to display information indicating the direction in which the subject is moving, warning information indicating that the subject is out of frame, and the like. Note that the subject movement detection unit 66, for example, in a state where the rotation angle of the imaging operation unit 1 calculated by the angle calculation unit 63 has reached the maximum rotation angle of the imaging operation unit 1 defined by the guide groove 12b. When the subject cannot be tracked, it is determined that the subject is out of frame.

さらに、被写体移動検出部66は、レンズ部21がオートフォーカス(AF)機構やズーム機構を備える場合に、それら機構において焦点を調整するための焦点調整制御信号を生成し、焦点調整駆動部68に出力する。   Further, when the lens unit 21 includes an autofocus (AF) mechanism or a zoom mechanism, the subject movement detection unit 66 generates a focus adjustment control signal for adjusting the focus in these mechanisms, and sends it to the focus adjustment drive unit 68. Output.

回転駆動制御部67は、被写体移動検出部66から出力される回転制御信号に基づいて、所定の被写体を追尾できるように撮像動作部1を回転動作させるための電流を回転駆動部51の第1電磁石52〜第3電磁石54に供給する。   Based on the rotation control signal output from the subject movement detection unit 66, the rotation drive control unit 67 supplies a current for rotating the imaging operation unit 1 so that a predetermined subject can be tracked. It supplies to the electromagnet 52-the 3rd electromagnet 54. FIG.

焦点調整駆動部68は、レンズ部21がオートフォーカス(AF)機構やズーム機構を備える場合に、被写体移動検出部66からの焦点調整制御信号に基づいて、上記機構に対して焦点調整を行うための駆動信号を出力する。   The focus adjustment drive unit 68 performs focus adjustment on the mechanism based on the focus adjustment control signal from the subject movement detection unit 66 when the lens unit 21 includes an autofocus (AF) mechanism or a zoom mechanism. The drive signal is output.

なお、撮像装置において、角度検出部62、角度算出部63および焦点調整駆動部68は、備えていれば好ましいものの、被写体の追尾動作には直接使用されない。したがって、撮像装置は、追尾機能のみが必要である場合、これら角度検出部62、角度算出部63および焦点調整駆動部68を備えていなくてもよい。   In the imaging apparatus, the angle detection unit 62, the angle calculation unit 63, and the focus adjustment drive unit 68 are preferably provided, but are not directly used for the tracking operation of the subject. Therefore, when only the tracking function is necessary, the imaging apparatus may not include the angle detection unit 62, the angle calculation unit 63, and the focus adjustment drive unit 68.

(撮像装置の動作)
上記の構成において、本実施の形態の撮像装置の動作について説明する。
撮像動作部1の撮像部22にて取得された画像データは、画像取込み部64により画像表示部69にて表示可能な所定のフォーマットに変換され、画像表示部69に表示される。
(Operation of imaging device)
In the above configuration, the operation of the imaging device of the present embodiment will be described.
The image data acquired by the imaging unit 22 of the imaging operation unit 1 is converted into a predetermined format that can be displayed on the image display unit 69 by the image capturing unit 64 and displayed on the image display unit 69.

操作設定部70に対する使用者の入力操作により、被写体追尾機能がオンとなっている場合、画像取込み部64は、撮像部22からの画像データを所定の時間間隔にて取り込み、画像メモリ部65に記憶させる。また、撮像部22からの画像データを取り込み、被写体移動検出部66に出力する。   When the subject tracking function is turned on by a user input operation on the operation setting unit 70, the image capturing unit 64 captures image data from the imaging unit 22 at a predetermined time interval and stores it in the image memory unit 65. Remember. Further, the image data from the imaging unit 22 is captured and output to the subject movement detection unit 66.

被写体移動検出部66は、被写体追尾機能がオンの場合、操作設定部70において設定された所定の被写体に関し、撮像動作部1の回転方向における被写体の移動量を算出する。この場合には、画像メモリ部65に記憶されている所定の時間間隔の画像データ中の被写体の位置(被写体を構成する画素の位置)と、画像取込み部64を経由して入力される撮像部22からの画像データ中の被写体の位置(被写体を構成する画素の位置)とを比較する。これにより、所定の被写体の移動を検出し、所定の被写体の移動における撮像動作部1の回転方向の成分のみを抽出して、撮像動作部1の回転方向における所定の被写体の移動量(所定の被写体が何画素分移動したかを)算出する。   The subject movement detection unit 66 calculates the amount of movement of the subject in the rotation direction of the imaging operation unit 1 with respect to the predetermined subject set in the operation setting unit 70 when the subject tracking function is on. In this case, the position of the subject (the position of the pixel constituting the subject) in the image data stored at a predetermined time interval stored in the image memory unit 65 and the imaging unit input via the image capturing unit 64 The position of the subject in the image data from 22 (the position of the pixel constituting the subject) is compared. Thereby, the movement of the predetermined subject is detected, only the component in the rotation direction of the imaging operation unit 1 in the movement of the predetermined subject is extracted, and the movement amount of the predetermined subject in the rotation direction of the imaging operation unit 1 (predetermined How many pixels the subject has moved).

次に、被写体移動検出部66は、所定の被写体の移動量に基づいて、所定の被写体を追尾するために、撮像動作部1の回転動作を制御するための回転制御信号を生成し、回転駆動制御部67に出力する。   Next, the subject movement detection unit 66 generates a rotation control signal for controlling the rotation operation of the imaging operation unit 1 in order to track the predetermined subject based on the movement amount of the predetermined subject, and rotates the subject. Output to the controller 67.

次に、回転駆動制御部67は、被写体移動検出部66から出力される回転制御信号に基づいて、所定の被写体を追尾できるように撮像動作部1を回転動作させるための電流を回転駆動部51の第1電磁石52〜第3電磁石54に供給する。   Next, based on the rotation control signal output from the subject movement detection unit 66, the rotation drive control unit 67 supplies a current for rotating the imaging operation unit 1 so that a predetermined subject can be tracked. The first electromagnet 52 to the third electromagnet 54 are supplied.

ここで、撮像動作部1を基準位置に配置する場合には、図14に示すように、被写体移動検出部66からの回転制御信号に基づいて、回転駆動制御部67は、回転駆動部51の第1電磁石52には電流を供給せず、第2電磁石53には、配線基板41と対向する側の磁極が第1永久磁石55における実装用基板11と対向する側の極性(N極)と逆のS極となる電流を供給する。また、第3電磁石54には、配線基板41と対向する側の磁極が第2永久磁石56における実装用基板11と対向する側の極性(S極)と逆のN極となる電流を供給する。   Here, when the imaging operation unit 1 is arranged at the reference position, based on the rotation control signal from the subject movement detection unit 66, the rotation drive control unit 67 sets the rotation drive unit 51 as shown in FIG. No current is supplied to the first electromagnet 52, and the second electromagnet 53 has a magnetic pole on the side facing the wiring substrate 41 and a polarity (N pole) on the side facing the mounting substrate 11 in the first permanent magnet 55. A current that becomes the opposite S pole is supplied. In addition, the third electromagnet 54 is supplied with a current in which the magnetic pole on the side facing the wiring board 41 is an N pole opposite to the polarity (S pole) on the side of the second permanent magnet 56 facing the mounting substrate 11. .

これにより、第1電磁石52はオフとなり、第2電磁石53のS極と第1永久磁石55のN極とが吸引しあい、第3電磁石54のN極と第2永久磁石56のS極とが吸引しあう。この場合、第2電磁石53と第3電磁石54とに同一値の電流を供給すれば、第2電磁石53と第1永久磁石55との吸引力と、第3電磁石54と第2永久磁石56との吸引力とが釣合い、撮像動作部1が基準位置に保持されるようになっている。   As a result, the first electromagnet 52 is turned off, the S pole of the second electromagnet 53 and the N pole of the first permanent magnet 55 attract each other, and the N pole of the third electromagnet 54 and the S pole of the second permanent magnet 56 are brought together. Suck together. In this case, if the current of the same value is supplied to the second electromagnet 53 and the third electromagnet 54, the attractive force of the second electromagnet 53 and the first permanent magnet 55, the third electromagnet 54 and the second permanent magnet 56, Therefore, the imaging operation unit 1 is held at the reference position.

なお、撮像動作部1を基準位置に配置した場合、図18に示すように、レンズ部21は筐体部2の開口部12aにおける中央に位置する。図18は、撮像動作部1を基準位置に配置した場合における撮像装置の平面図である。   When the imaging operation unit 1 is arranged at the reference position, the lens unit 21 is located at the center of the opening 12a of the housing unit 2 as shown in FIG. FIG. 18 is a plan view of the imaging device when the imaging operation unit 1 is arranged at the reference position.

一方、撮像動作部1を時計回りに回転させる場合、図15に示すように、被写体移動検出部66からの回転制御信号に基づいて、回転駆動制御部67は、回転駆動部51の第1電磁石52には、配線基板41と対向する側の磁極が第2永久磁石56における実装用基板11と対向する側の極性(S極)と逆のN極となる電流を供給する。第2電磁石53には、配線基板41と対向する側の磁極が第1永久磁石55における実装用基板11と対向する側の極性(N極)と逆のS極となる電流を供給する。また、第3電磁石54には、配線基板41と対向する側の磁極が第2永久磁石56における実装用基板11と対向する側の極性(S極)と同じS極となる電流を供給する。   On the other hand, when the imaging operation unit 1 is rotated clockwise, as shown in FIG. 15, the rotation drive control unit 67 is based on the rotation control signal from the subject movement detection unit 66 and the first electromagnet of the rotation drive unit 51. 52 is supplied with a current in which the magnetic pole on the side facing the wiring board 41 is an N pole opposite to the polarity (S pole) on the side of the second permanent magnet 56 facing the mounting substrate 11. The second electromagnet 53 is supplied with a current in which the magnetic pole on the side facing the wiring board 41 is the S pole opposite to the polarity (N pole) on the side of the first permanent magnet 55 facing the mounting substrate 11. Further, the third electromagnet 54 is supplied with a current in which the magnetic pole on the side facing the wiring substrate 41 has the same S pole as the polarity (S pole) on the side facing the mounting substrate 11 in the second permanent magnet 56.

これにより、第3電磁石54のS極と第2永久磁石56のS極とが反発しあい、第1電磁石52のN極と第2永久磁石56のS極とが吸引しあり、第2電磁石53のS極と第1永久磁石55のN極とが吸引しあう。したがって、撮像動作部1は、時計回りに回転する。この場合の回転角度は、回転駆動制御部67から回転駆動部51の第1電磁石52〜第3電磁石54に供給する電流値により制御することができる。   As a result, the S pole of the third electromagnet 54 and the S pole of the second permanent magnet 56 repel each other, the N pole of the first electromagnet 52 and the S pole of the second permanent magnet 56 are attracted, and the second electromagnet 53 is attracted. The S pole and the N pole of the first permanent magnet 55 attract each other. Therefore, the imaging operation unit 1 rotates clockwise. The rotation angle in this case can be controlled by the current value supplied from the rotation drive control unit 67 to the first electromagnet 52 to the third electromagnet 54 of the rotation drive unit 51.

なお、撮像動作部1を時計回りに回転させた場合、図19に示すように、レンズ部21のレンズ31は、筐体部2の開口部12aにおける一方側(図中右側)寄りの位置に移動する。図19は、撮像動作部1を時計回りに回転させた場合における撮像装置の平面図である。   When the imaging operation unit 1 is rotated clockwise, as shown in FIG. 19, the lens 31 of the lens unit 21 is at a position closer to one side (right side in the drawing) of the opening 12 a of the housing unit 2. Moving. FIG. 19 is a plan view of the imaging apparatus when the imaging operation unit 1 is rotated clockwise.

また、撮像動作部1を反時計回りに回転させる場合、図16に示すように、被写体移動検出部66からの回転制御信号に基づいて、回転駆動制御部67は、回転駆動部51の第1電磁石52には、配線基板41と対向する側の磁極が第1永久磁石55における実装用基板11と対向する側の極性(N極)と逆のS極となる電流を供給する。第2電磁石53には、配線基板41と対向する側の磁極が第1永久磁石55における実装用基板11と対向する側の極性(N極)と同じN極となる電流を供給する。また、第3電磁石54には、配線基板41と対向する側の磁極が第2永久磁石56における実装用基板11と対向する側の極性(S極)と逆のN極となる電流を供給する。   When the imaging operation unit 1 is rotated counterclockwise, the rotation drive control unit 67 is based on the rotation control signal from the subject movement detection unit 66 as shown in FIG. The electromagnet 52 is supplied with a current in which the magnetic pole on the side facing the wiring board 41 is the S pole opposite to the polarity (N pole) on the side of the first permanent magnet 55 facing the mounting substrate 11. The second electromagnet 53 is supplied with a current whose magnetic pole on the side facing the wiring board 41 has the same N pole as the polarity (N pole) on the side of the first permanent magnet 55 facing the mounting substrate 11. In addition, the third electromagnet 54 is supplied with a current in which the magnetic pole on the side facing the wiring board 41 is an N pole opposite to the polarity (S pole) on the side of the second permanent magnet 56 facing the mounting substrate 11. .

これにより、第2電磁石53のN極と第1永久磁石55のN極とが反発しあい、第1電磁石52のS極と第1永久磁石55のN極とが吸引しあり、第3電磁石54のN極と第2永久磁石56のS極とが吸引しあう。したがって、撮像動作部1は、反時計回りに回転する。この場合の回転角度は、回転駆動制御部67から回転駆動部51の第1電磁石52〜第3電磁石54に供給する電流値により制御することができる。   As a result, the N pole of the second electromagnet 53 and the N pole of the first permanent magnet 55 repel each other, the S pole of the first electromagnet 52 and the N pole of the first permanent magnet 55 are attracted, and the third electromagnet 54 is attracted. N pole and the S pole of the second permanent magnet 56 attract each other. Therefore, the imaging operation unit 1 rotates counterclockwise. The rotation angle in this case can be controlled by the current value supplied from the rotation drive control unit 67 to the first electromagnet 52 to the third electromagnet 54 of the rotation drive unit 51.

なお、撮像動作部1を反時計回りに回転させた場合、図20に示すように、レンズ部21のレンズ31は、筐体部2の開口部12aにおける他方側(図中左側)寄りの位置に移動する。図20は、撮像動作部1を反時計回りに回転させた場合における撮像装置の平面図である。   When the imaging operation unit 1 is rotated counterclockwise, the lens 31 of the lens unit 21 is positioned closer to the other side (left side in the figure) of the opening 12a of the housing unit 2 as shown in FIG. Move to. FIG. 20 is a plan view of the imaging apparatus when the imaging operation unit 1 is rotated counterclockwise.

上記のように、本実施の形態の撮像装置は、レンズ部21および撮像部22を備えた撮像動作部1が被写体の撮像動作を行い、移動する被写体の追尾動作を行う場合に、レンズ部21と撮像部22とが時計回りおよび反時計回り(一方向およびその反対方向)にのみに回転するようになっている。これにより、撮像装置は、薄型、小型かつ軽量に構成でき、さらにこれによって被写体に対する高速かつ高精度の追随動作を行うことができるようになっている。   As described above, in the imaging apparatus of the present embodiment, when the imaging operation unit 1 including the lens unit 21 and the imaging unit 22 performs an imaging operation of a subject and performs a tracking operation of a moving subject, the lens unit 21 And the imaging unit 22 rotate only clockwise and counterclockwise (one direction and the opposite direction). As a result, the imaging apparatus can be configured to be thin, small, and lightweight, and can thereby perform a high-speed and high-accuracy tracking operation on the subject.

ここで、撮像装置は、一般に、家族や友人、知人などの人、ペットおよび風景の撮影に使用される。この場合、人やペットなどの動く被写体は、通常、水平方向には大きくかつ高速に移動するものの、垂直方向には小さくかつ遅く移動する場合が多い。また、静止している風景などの被写体を車や列車の車窓から撮影する場合にも、撮像装置に対する被写体の相対的な移動は、水平方向が中心である。   Here, the imaging device is generally used for photographing people such as family members, friends, acquaintances, pets, and landscapes. In this case, a moving subject such as a person or a pet usually moves large and fast in the horizontal direction, but often moves small and slow in the vertical direction. Even when a subject such as a stationary landscape is photographed from the car window of a car or train, the relative movement of the subject with respect to the imaging device is centered in the horizontal direction.

本発明の実施の形態の撮像装置は、この点に着目して、移動する被写体に対する一方向およびその逆方向(例えば水平方向)のみの追尾機能(追随機能)を備えることにより、薄型、小型かつ軽量、および高速かつ高精度の追随動作を行えるようにしている。   The imaging apparatus according to the embodiment of the present invention pays attention to this point, and is provided with a tracking function (tracking function) only in one direction and the opposite direction (for example, the horizontal direction) with respect to the moving subject. Lightweight, high-speed and high-accuracy following operation can be performed.

(レンズ部21と撮像部22とを独立して駆動する構成)
なお、上記の実施の形態では、撮像動作部1のレンズ部21と撮像部22とを連結部材23にて連結し、被写体の追尾動作において、レンズ部21と撮像部22とを一体として回転させるようになっている。しかしながら、これに限定されることなく、レンズ部21と撮像部22とは連結部材23にて連結せず、個別の駆動手段にて回転駆動させる構成であってもよい。図21は、図1に示した撮像装置の他の例であって、レンズ部21と撮像部22とを連結部材23にて連結せず、これらを個別の駆動手段にて回転駆動させる場合の撮像装置を示す縦断面図ある。
(Configuration in which the lens unit 21 and the imaging unit 22 are driven independently)
In the above embodiment, the lens unit 21 and the imaging unit 22 of the imaging operation unit 1 are connected by the connecting member 23, and the lens unit 21 and the imaging unit 22 are rotated together in the tracking operation of the subject. It is like that. However, the present invention is not limited to this, and the lens unit 21 and the imaging unit 22 may not be connected by the connecting member 23 but may be rotationally driven by individual driving means. FIG. 21 shows another example of the image pickup apparatus shown in FIG. 1, in which the lens unit 21 and the image pickup unit 22 are not connected by the connecting member 23 but are rotated by an individual driving unit. It is a longitudinal cross-sectional view which shows an imaging device.

図21に示すように、レンズ部21は、撮像部22を回転駆動する回転駆動部51とは別に駆動手段としての例えばサーボモータ(レンズ部駆動部)71により回転駆動される。サーボモータ71は例えばレンズ部21に直結して設けられる。レンズ部21の回転角度は角度検出部62にて検出される。この角度検出部62は、例えば、パソコンに使用されるマウスのホイールのように、レンズ部21のレンズ保持部材32に配置されてレンズ保持部材32の回転に連動する歯車の歯数を数えることにより、基準位置に対するレンズ部21の傾き角度を検出する。   As shown in FIG. 21, the lens unit 21 is rotationally driven by, for example, a servo motor (lens unit driving unit) 71 as a driving unit separately from the rotational driving unit 51 that rotationally drives the imaging unit 22. The servo motor 71 is provided directly connected to the lens unit 21, for example. The rotation angle of the lens unit 21 is detected by the angle detection unit 62. This angle detection unit 62 is arranged on the lens holding member 32 of the lens unit 21 and counts the number of teeth of the gear interlocked with the rotation of the lens holding member 32, such as a mouse wheel used in a personal computer. The inclination angle of the lens unit 21 with respect to the reference position is detected.

図21に示した撮像装置の場合、駆動制御装置は図22に示すものとなる。図22は、図21に示した撮像装置が備える、レンズ部21および撮像部22の駆動制御装置73の構成を示すブロック図である。   In the case of the imaging apparatus shown in FIG. 21, the drive control apparatus is as shown in FIG. FIG. 22 is a block diagram illustrating configurations of the lens unit 21 and the drive control device 73 of the imaging unit 22 included in the imaging device illustrated in FIG. 21.

図22において、撮像部22の回転を制御する構成は、図17に示した駆動制御装置61の場合と同様である。一方、レンズ部21の回転は、サーボモータ71によって行われ、サーボモータ71の回転はモータ制御部72によって制御される。この場合、レンズ部21の回転角度を示すデータは角度検出部62から出力され、角度算出部63はそのデータに基づいてレンズ部21の回転角度を算出する。被写体移動検出部66は、角度算出部63にて算出されたレンズ部21の回転角度を、撮像部22の回転角度を一致させるための、回転制御信号をモータ制御部72に出力する。モータ制御部72はその回転制御信号に基づいてサーボモータ71すなわちレンズ部21の回転を制御する。これにより、レンズ部21と撮像部22とは、回転角度において図4〜図6に示したような関係を保つことができる。   In FIG. 22, the configuration for controlling the rotation of the imaging unit 22 is the same as that of the drive control device 61 shown in FIG. On the other hand, the rotation of the lens unit 21 is performed by the servo motor 71, and the rotation of the servo motor 71 is controlled by the motor control unit 72. In this case, data indicating the rotation angle of the lens unit 21 is output from the angle detection unit 62, and the angle calculation unit 63 calculates the rotation angle of the lens unit 21 based on the data. The subject movement detection unit 66 outputs a rotation control signal for making the rotation angle of the lens unit 21 calculated by the angle calculation unit 63 coincide with the rotation angle of the imaging unit 22 to the motor control unit 72. The motor control unit 72 controls the rotation of the servo motor 71, that is, the lens unit 21 based on the rotation control signal. Thereby, the lens part 21 and the imaging part 22 can maintain the relationship as shown in FIGS. 4-6 in a rotation angle.

なお、このような構成の場合、撮像部22の回転角度を検出し、検出結果を被写体移動検出部66に出力する検出手段を別途備えていてもよい。この検出手段としては、撮像部22の回転に伴う、基準位置に対する撮像部22の移動位置を検出して撮像部22の回転角度を算出する手法など、種々の周知の手法を利用することができる。   In such a configuration, a detection unit that detects the rotation angle of the imaging unit 22 and outputs the detection result to the subject movement detection unit 66 may be additionally provided. As this detection means, various well-known methods such as a method of calculating a rotation angle of the imaging unit 22 by detecting a moving position of the imaging unit 22 with respect to the reference position accompanying the rotation of the imaging unit 22 can be used. .

上記のように、レンズ部21と撮像部22とをそれぞれの駆動手段により独立して回転駆動する構成では、レンズ部21と撮像部22との位置ずれ等の微調整をしながら、移動する被写体に対する追尾動作を精度よく行うことができる。また、レンズ部21と撮像部22とを個別の駆動手段にて駆動しているので、被写体に対する追尾動作の応答が速くなるという利点がある。   As described above, in the configuration in which the lens unit 21 and the imaging unit 22 are rotationally driven independently by the respective driving means, the moving subject while finely adjusting the positional deviation between the lens unit 21 and the imaging unit 22 and the like. Can be accurately performed. In addition, since the lens unit 21 and the imaging unit 22 are driven by separate driving means, there is an advantage that the response of the tracking operation to the subject becomes faster.

〔実施の形態2〕
(撮像装置の主要構成)
本発明の他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図23は、本発明の実施の形態の撮像装置(カメラモジュール)の構成を示すものであって、撮像動作部1が基準位置に存在する状態を示す縦断面図である。図24は、撮像動作部1が図23に示した基準位置から時計回りに回転した状態を示す撮像装置の縦断面図である。図25は、撮像動作部1が図23に示した基準位置から反時計回りに回転した状態を示す撮像装置の縦断面図である。図26は、撮像装置の撮像動作部1が図23に示した基準位置に存在する状態におけるレンズ部21と撮像部22との位置関係を示す説明図である。なお、図26では、連結部材23の記載を省略している。
[Embodiment 2]
(Main configuration of imaging device)
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 23 is a longitudinal sectional view showing a configuration of the imaging apparatus (camera module) according to the embodiment of the present invention and showing a state in which the imaging operation unit 1 exists at the reference position. 24 is a longitudinal sectional view of the imaging apparatus showing a state in which the imaging operation unit 1 is rotated clockwise from the reference position shown in FIG. FIG. 25 is a longitudinal sectional view of the imaging apparatus showing a state in which the imaging operation unit 1 is rotated counterclockwise from the reference position shown in FIG. FIG. 26 is an explanatory diagram illustrating a positional relationship between the lens unit 21 and the imaging unit 22 in a state where the imaging operation unit 1 of the imaging apparatus is present at the reference position illustrated in FIG. In FIG. 26, the connection member 23 is not shown.

本実施の形態の図23に示した撮像装置において、撮像動作部1は図1に示した撮像装置と同一の構成である。但し、本実施の形態の撮像装置では、撮像動作部1を、レンズ部21に設けた回転中心1aではなく、配線基板41に設けた回転中心(回転軸)1bを中心として回転させるようになっている。このために、本実施の形態の撮像装置では、図23に示すように、実装用基板11上に支持部材91が設けられ、この支持部材91によって配線基板41が回転中心(回転軸)1bを中心として回転可能に支持されている。したがって、配線基板41は、撮像動作部1の回転する面と平行な二つの側面が二つの支持部材91によって支持されている。   In the imaging apparatus shown in FIG. 23 of the present embodiment, the imaging operation unit 1 has the same configuration as that of the imaging apparatus shown in FIG. However, in the imaging apparatus of the present embodiment, the imaging operation unit 1 is rotated around the rotation center (rotation axis) 1b provided on the wiring board 41, not the rotation center 1a provided on the lens unit 21. ing. Therefore, in the imaging apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 23, a support member 91 is provided on the mounting substrate 11, and the wiring substrate 41 has the rotation center (rotation axis) 1b by the support member 91. It is rotatably supported as a center. Accordingly, the wiring board 41 is supported by the two support members 91 on the two side surfaces parallel to the rotating surface of the imaging operation unit 1.

レンズ部21は、回転中心1bを中心として所定の範囲を回転する。レンズ部21が位置するホルダ12の開口部12dは、レンズ部21の回転方向において、レンズ部21が上記所定の範囲を回転できる幅を有している。   The lens unit 21 rotates in a predetermined range around the rotation center 1b. The opening 12d of the holder 12 where the lens unit 21 is located has a width that allows the lens unit 21 to rotate within the predetermined range in the rotation direction of the lens unit 21.

また、本実施の形態の撮像装置では、図27に示すように、開口部12dにおけるレンズ部21とホルダ12との隙間からの光の浸入を防止するために、レンズ部21に庇部材81が設けられている。図27(a)は、レンズ部21とこのレンズ部21に設けられた庇部材81とを示す平面図、図27(b)は、レンズ部21とこのレンズ部21に設けられた庇部材81とを示す側面図である。   Further, in the imaging apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 27, in order to prevent light from entering from the gap between the lens unit 21 and the holder 12 in the opening 12d, a collar member 81 is provided on the lens unit 21. Is provided. FIG. 27A is a plan view showing the lens unit 21 and the eaves member 81 provided on the lens unit 21, and FIG. 27B shows the lens unit 21 and the eaves member 81 provided on the lens unit 21. FIG.

庇部材81は、回転中心1bを中心とした円弧状に板部材を湾曲させた形成であり、レンズ部21が最大範囲まで回転した場合にも開口部12dを塞ぐことができる長さを有している。庇部材81は、遮光性を有し、かつ光を反射しないものが好ましく、例えば樹脂にて形成されている。   The eaves member 81 is formed by curving the plate member in an arc shape with the rotation center 1b as the center, and has a length that can close the opening 12d even when the lens portion 21 rotates to the maximum range. ing. The eaves member 81 preferably has a light shielding property and does not reflect light, and is made of, for example, a resin.

(撮像動作部の回転の案内)
レンズ部21のレンズ保持部材32には、案内ピン84が設けられ、この案内ピン84がホルダ12に形成された案内溝12cに挿入されている。案内溝12cは、ホルダ12の開口部12dに臨む、案内ピン84の突出方向と垂直な面において、回転中心1bを中心とした円弧状に形成されている。これにより、回転中心1bを中心として撮像動作部1が回転する場合に、レンズ部21すなわち撮像動作部1は、円滑に回転することができる。この場合、撮像動作部1の回転範囲(最大回転角度)は、案内溝12cの長さによって規定される。この構成においても、撮像動作部1の回転範囲は、図23の状態を0度とした場合に、例えば0〜±25度の範囲とするのが好ましい。
(Guidance for rotation of imaging unit)
A guide pin 84 is provided on the lens holding member 32 of the lens unit 21, and the guide pin 84 is inserted into a guide groove 12 c formed in the holder 12. The guide groove 12c is formed in an arc shape centering on the rotation center 1b on a surface perpendicular to the protruding direction of the guide pin 84 facing the opening 12d of the holder 12. Thereby, when the imaging operation unit 1 rotates about the rotation center 1b, the lens unit 21, that is, the imaging operation unit 1 can smoothly rotate. In this case, the rotation range (maximum rotation angle) of the imaging operation unit 1 is defined by the length of the guide groove 12c. Also in this configuration, the rotation range of the imaging operation unit 1 is preferably in the range of 0 to ± 25 degrees, for example, when the state of FIG.

(配線基板と実装用基板との電気的な接続)
配線基板41と実装用基板11との電気的な接続は、図28に示すように、図8に示した撮像装置の場合と同様に、フレキシブル配線基板からなる中間基板47によって行われている。図28は、撮像装置の撮像動作部1が図23に示した基準位置に存在する状態における配線基板41と実装用基板11との電気的な接続状態を示す説明図である。なお、配線基板41と実装用基板11との電気的な接続は、図12および図13(a)、13(b)に示した中間基板47によって、配線基板41の一方側のみにおいて行われてもよい。
(Electrical connection between wiring board and mounting board)
As shown in FIG. 28, the electrical connection between the wiring board 41 and the mounting board 11 is made by an intermediate board 47 made of a flexible wiring board, as in the case of the imaging apparatus shown in FIG. FIG. 28 is an explanatory diagram showing an electrical connection state between the wiring board 41 and the mounting board 11 in a state where the imaging operation unit 1 of the imaging apparatus is located at the reference position shown in FIG. The electrical connection between the wiring board 41 and the mounting board 11 is performed only on one side of the wiring board 41 by the intermediate board 47 shown in FIGS. 12 and 13A and 13B. Also good.

(撮像動作部を回転駆動する構成)
次に、撮像動作部1を回転駆動する構成について説明する。撮像装置は、図23〜図25に示すように、撮像動作部1を回転駆動するために、回転駆動部92を備えている。
(Configuration to rotate the imaging operation unit)
Next, a configuration for rotationally driving the imaging operation unit 1 will be described. As shown in FIGS. 23 to 25, the imaging apparatus includes a rotation driving unit 92 for rotating the imaging operation unit 1.

回転駆動部51は、図23に示すように、第1電磁石82、第2電磁石83、第1永久磁石55および第2永久磁石56を備えている。回転駆動部51は、これら第1および第2電磁石82,83、並びに第1および第2永久磁石55,56を備えていることにより、案内溝12dにより規制される範囲内において、撮像動作部1を所望の角度に回転できるようになっている。   As shown in FIG. 23, the rotation drive unit 51 includes a first electromagnet 82, a second electromagnet 83, a first permanent magnet 55, and a second permanent magnet 56. Since the rotation driving unit 51 includes the first and second electromagnets 82 and 83 and the first and second permanent magnets 55 and 56, the imaging operation unit 1 is within the range restricted by the guide groove 12d. Can be rotated to a desired angle.

第1電磁石82は、実装用基板11における、配線基板41の第1永久磁石55との対向位置に設けられ、第2電磁石83は、実装用基板11における、配線基板41の第2永久磁石56との対向位置に設けられている。第1および第2電磁石82,83は通電により磁極を発生し、配線基板41と対向する側の磁極は、通電方向を変えると反転する。なお、図23の例では、第1および第2電磁石82,83が実装用基板11に埋め込まれているので、撮像装置の小型化の上では好ましい。しかしながら、第1および第2電磁石82,83は、実装用基板11上に突出して設けられていてもよい。   The first electromagnet 82 is provided on the mounting board 11 at a position facing the first permanent magnet 55 of the wiring board 41, and the second electromagnet 83 is the second permanent magnet 56 of the wiring board 41 on the mounting board 11. It is provided in the position opposite to. The first and second electromagnets 82 and 83 generate magnetic poles when energized, and the magnetic poles on the side facing the wiring board 41 are reversed when the energization direction is changed. In the example of FIG. 23, the first and second electromagnets 82 and 83 are embedded in the mounting substrate 11, which is preferable in terms of downsizing the imaging apparatus. However, the first and second electromagnets 82 and 83 may be provided so as to protrude on the mounting substrate 11.

(撮像動作部の回転を制御する構成)
次に、撮像動作部1の駆動を制御する駆動制御装置について説明する。図29は、撮像装置が備える、撮像動作部1の駆動制御装置101の構成を示すブロック図である。
(Configuration to control the rotation of the imaging unit)
Next, a drive control device that controls the drive of the imaging operation unit 1 will be described. FIG. 29 is a block diagram illustrating a configuration of the drive control device 101 of the imaging operation unit 1 included in the imaging device.

駆動制御装置101は、図29に示すように、移動検出部102、角度算出部63、画像読込み部64、画像メモリ部65、被写体移動検出部66、回転駆動制御部103、焦点調整駆動部68、画像表示部69および操作設定部70を備えている。なお、画像取込み部64、画像メモリ部65、焦点調整駆動部68、画像表示部69および操作設定部70の動作は、図17に示した駆動制御装置61の場合と同様である。   As shown in FIG. 29, the drive control apparatus 101 includes a movement detection unit 102, an angle calculation unit 63, an image reading unit 64, an image memory unit 65, a subject movement detection unit 66, a rotation drive control unit 103, and a focus adjustment drive unit 68. The image display unit 69 and the operation setting unit 70 are provided. The operations of the image capturing unit 64, the image memory unit 65, the focus adjustment driving unit 68, the image display unit 69, and the operation setting unit 70 are the same as those of the drive control device 61 shown in FIG.

移動検出部102は、レンズ部21の例えば基準位置(図23参照)に対する移動量を検出する。なお、移動検出部102に代えて、レンズ部21の基準位置に対する回転角度を検出するものであってもよい。移動検出部102としては、例えば光学的手段によるもの、あるいは機械的手段によるものなど、周知の手段を使用することができる。   The movement detection unit 102 detects the amount of movement of the lens unit 21 with respect to, for example, a reference position (see FIG. 23). Instead of the movement detection unit 102, a rotation angle of the lens unit 21 with respect to the reference position may be detected. As the movement detection unit 102, for example, a known means such as an optical means or a mechanical means can be used.

角度算出部63は、移動検出部102から入力されたレンズ部21の移動量に基づいて、撮像動作部1の例えば基準位置からの回転角度を算出し、算出結果を被写体移動検出部66に出力する。   The angle calculation unit 63 calculates a rotation angle of the imaging operation unit 1 from, for example, a reference position based on the movement amount of the lens unit 21 input from the movement detection unit 102, and outputs the calculation result to the subject movement detection unit 66. To do.

回転駆動制御部67は、被写体移動検出部66から出力される回転制御信号に基づいて、所定の被写体を追尾できるように撮像動作部1を回転動作させるための電流を回転駆動部92の第1電磁石82および第2電磁石83に供給する。   Based on the rotation control signal output from the subject movement detection unit 66, the rotation drive control unit 67 supplies a current for rotating the imaging operation unit 1 so that a predetermined subject can be tracked. This is supplied to the electromagnet 82 and the second electromagnet 83.

(撮像装置の動作)
上記の構成において、本実施の形態の撮像装置の動作について説明する。
角度算出部63、画像取込み部64、画像メモリ部65、被写体移動検出部66、焦点調整駆動部68、画像表示部69および操作設定部70では、図17に示した駆動制御装置61と同様の動作が行われる。
(Operation of imaging device)
In the above configuration, the operation of the imaging device of the present embodiment will be described.
The angle calculation unit 63, the image capture unit 64, the image memory unit 65, the subject movement detection unit 66, the focus adjustment drive unit 68, the image display unit 69, and the operation setting unit 70 are the same as the drive control device 61 shown in FIG. Operation is performed.

回転駆動制御部103は、被写体移動検出部66から出力される回転制御信号に基づいて、所定の被写体を追尾できるように撮像動作部1を回転動作させるための電流を回転駆動部92の第1および第2電磁石82,83に供給する。   Based on the rotation control signal output from the subject movement detection unit 66, the rotation drive control unit 103 generates a current for rotating the imaging operation unit 1 so that a predetermined subject can be tracked. And supplied to the second electromagnets 82 and 83.

ここで、撮像動作部1を基準位置に配置する場合には、図23に示すように、被写体移動検出部66からの回転制御信号に基づいて、回転駆動制御部103は、回転駆動部92の第1電磁石82には、配線基板41と対向する側の磁極が第1永久磁石55における実装用基板11と対向する側の極性(N極)と逆のS極となる電流を供給する。また、第2電磁石83には、配線基板41と対向する側の磁極が第2永久磁石56における実装用基板11と対向する側の極性(S極)と逆のN極となる電流を供給する。   Here, when the imaging operation unit 1 is arranged at the reference position, based on the rotation control signal from the subject movement detection unit 66, the rotation drive control unit 103 sets the rotation drive unit 92 as shown in FIG. The first electromagnet 82 is supplied with a current in which the magnetic pole on the side facing the wiring board 41 is the S pole opposite to the polarity (N pole) on the side of the first permanent magnet 55 facing the mounting substrate 11. The second electromagnet 83 is supplied with a current in which the magnetic pole on the side facing the wiring board 41 is an N pole opposite to the polarity (S pole) on the side of the second permanent magnet 56 facing the mounting substrate 11. .

これにより、第1電磁石82のS極と第1永久磁石55のN極とが吸引しあい、第2電磁石83のN極と第2永久磁石56のS極とが吸引しあう。この場合、第1および第2電磁石82,83とに同一値の電流を供給すれば、第1電磁石82と第1永久磁石55との吸引力と、第2電磁石83と第2永久磁石56との吸引力とが釣合い、撮像動作部1が基準位置に保持されるようになっている。   As a result, the S pole of the first electromagnet 82 and the N pole of the first permanent magnet 55 are attracted, and the N pole of the second electromagnet 83 and the S pole of the second permanent magnet 56 are attracted. In this case, if the current of the same value is supplied to the first and second electromagnets 82 and 83, the attractive force of the first electromagnet 82 and the first permanent magnet 55, the second electromagnet 83 and the second permanent magnet 56, Therefore, the imaging operation unit 1 is held at the reference position.

なお、撮像動作部1を基準位置に配置した場合、図30に示すように、レンズ部21は筐体部2の開口部12dにおける中央に位置する。図30は、撮像動作部1を基準位置に配置した場合における撮像装置の平面図である。   When the imaging operation unit 1 is arranged at the reference position, the lens unit 21 is located at the center of the opening 12d of the housing unit 2 as shown in FIG. FIG. 30 is a plan view of the imaging apparatus when the imaging operation unit 1 is arranged at the reference position.

一方、撮像動作部1を時計回りに回転させる場合には、図24に示すように、被写体移動検出部66からの回転制御信号に基づいて、回転駆動制御部103は、回転駆動部92の第1電磁石82には、配線基板41と対向する側の磁極が第1永久磁石55における実装用基板11と対向する側の極性(N極)と同じN極となる電流を供給する。第2電磁石83には、配線基板41と対向する側の磁極が第2永久磁石56における実装用基板11と対向する側の極性(S極)と逆のN極となる電流を供給する。   On the other hand, when the imaging operation unit 1 is rotated clockwise, as shown in FIG. 24, based on the rotation control signal from the subject movement detection unit 66, the rotation drive control unit 103 causes the rotation drive unit 92 to The 1 electromagnet 82 is supplied with a current in which the magnetic pole on the side facing the wiring board 41 has the same N pole as the polarity (N pole) on the side facing the mounting substrate 11 in the first permanent magnet 55. The second electromagnet 83 is supplied with a current in which the magnetic pole on the side facing the wiring board 41 is an N pole opposite to the polarity (S pole) on the side facing the mounting substrate 11 in the second permanent magnet 56.

これにより、第1電磁石82のN極と第1永久磁石55のN極とが反発しあい、第2電磁石83のN極と第2永久磁石56のS極とが吸引しあう。したがって、撮像動作部1は、時計回りに回転する。この場合の回転角度は、回転駆動制御部103から回転駆動部92の第1および第2電磁石82,83に供給する電流値により制御することができる。   As a result, the N pole of the first electromagnet 82 and the N pole of the first permanent magnet 55 repel each other, and the N pole of the second electromagnet 83 and the S pole of the second permanent magnet 56 attract each other. Therefore, the imaging operation unit 1 rotates clockwise. The rotation angle in this case can be controlled by the current value supplied from the rotation drive control unit 103 to the first and second electromagnets 82 and 83 of the rotation drive unit 92.

なお、撮像動作部1を時計回りに回転させた場合、図31に示すように、レンズ部21は、筐体部2の開口部12dにおける一方側(図中右側)寄りの位置に移動する。図31は、撮像動作部1を時計回りに回転させた場合における撮像装置の平面図である。   When the imaging operation unit 1 is rotated clockwise, the lens unit 21 moves to a position closer to one side (right side in the drawing) of the opening 12d of the housing unit 2 as shown in FIG. FIG. 31 is a plan view of the imaging apparatus when the imaging operation unit 1 is rotated clockwise.

また、撮像動作部1を反時計回りに回転させる場合には、図25に示すように、被写体移動検出部66からの回転制御信号に基づいて、回転駆動制御部103は、回転駆動部92の第1電磁石82には、配線基板41と対向する側の磁極が第1永久磁石55における実装用基板11と対向する側の極性(N極)と逆のS極となる電流を供給する。第2電磁石83には、配線基板41と対向する側の磁極が第2永久磁石56における実装用基板11と対向する側の極性(S極)と同じS極となる電流を供給する。   Further, when the imaging operation unit 1 is rotated counterclockwise, the rotation drive control unit 103 determines whether the rotation drive unit 92 is based on the rotation control signal from the subject movement detection unit 66 as shown in FIG. The first electromagnet 82 is supplied with a current in which the magnetic pole on the side facing the wiring board 41 is the S pole opposite to the polarity (N pole) on the side of the first permanent magnet 55 facing the mounting substrate 11. The second electromagnet 83 is supplied with a current whose S pole is the same as the polarity (S pole) of the second permanent magnet 56 on the side facing the mounting substrate 11 in the second permanent magnet 56.

これにより、第1電磁石82のS極と第1永久磁石55のN極とが吸引しあい、第2電磁石83のS極と第2永久磁石56のS極とが反発しあう。したがって、撮像動作部1は、反時計回りに回転する。この場合の回転角度は、回転駆動制御部103から回転駆動部92の第1および第2電磁石82,83に供給する電流値により制御することができる。   As a result, the S pole of the first electromagnet 82 and the N pole of the first permanent magnet 55 attract each other, and the S pole of the second electromagnet 83 and the S pole of the second permanent magnet 56 repel each other. Therefore, the imaging operation unit 1 rotates counterclockwise. The rotation angle in this case can be controlled by the current value supplied from the rotation drive control unit 103 to the first and second electromagnets 82 and 83 of the rotation drive unit 92.

なお、撮像動作部1を反時計回りに回転させた場合、図32に示すように、レンズ部21は、筐体部2の開口部12dにおける他方側(図中左側)寄りの位置に移動する。図32は、撮像動作部1を反時計回りに回転させた場合における撮像装置の平面図である。   When the imaging operation unit 1 is rotated counterclockwise, the lens unit 21 moves to a position closer to the other side (left side in the drawing) of the opening 12d of the housing unit 2 as shown in FIG. . FIG. 32 is a plan view of the imaging apparatus when the imaging operation unit 1 is rotated counterclockwise.

上記のように、本実施の形態の撮像装置は、前記撮像装置と同様、レンズ部21および撮像部22を備えた撮像動作部1が被写体の撮像動作を行い、移動する被写体の追尾動作を行う場合に、レンズ部21と撮像部22とが同一の平面に平行な方向に時計回りおよび反時計回りに回転するようになっている。これにより、撮像装置は、薄型、小型かつ軽量に構成でき、さらにこれによって被写体に対する高速かつ高精度の追随動作を行うことができるようになっている。   As described above, in the imaging device according to the present embodiment, the imaging operation unit 1 including the lens unit 21 and the imaging unit 22 performs the imaging operation of the subject and performs the tracking operation of the moving subject, as in the imaging device. In this case, the lens unit 21 and the imaging unit 22 are rotated clockwise and counterclockwise in a direction parallel to the same plane. As a result, the imaging apparatus can be configured to be thin, small, and lightweight, and can thereby perform a high-speed and high-accuracy tracking operation on the subject.

また、同様に、移動する被写体に対する一方向およびその逆方向(例えば水平方向)のみの追尾機能(追随機能)を備えることにより、薄型、小型かつ軽量、および高速かつ高精度の追随動作を行えるようにしている。   Similarly, by providing a tracking function (tracking function) only in one direction and the opposite direction (for example, horizontal direction) with respect to a moving subject, it is possible to perform a thin, small, lightweight, high-speed and high-accuracy tracking operation. I have to.

(レンズ部21と撮像部22とを独立して駆動する構成)
なお、図23に示した撮像装置では、撮像動作部1のレンズ部21と撮像部22とを連結部材23にて連結し、被写体の追尾動作において、レンズ部21と撮像部22とを一体として回転させるようになっている。しかしながら、これに限定されることなく、レンズ部21と撮像部22とは連結部材23にて連結せず、個別の駆動手段にて回転駆動させる構成であってもよい。
(Configuration in which the lens unit 21 and the imaging unit 22 are driven independently)
In the imaging apparatus shown in FIG. 23, the lens unit 21 and the imaging unit 22 of the imaging operation unit 1 are connected by the connecting member 23, and the lens unit 21 and the imaging unit 22 are integrated in the tracking operation of the subject. It is designed to rotate. However, the present invention is not limited to this, and the lens unit 21 and the imaging unit 22 may not be connected by the connecting member 23 but may be rotationally driven by individual driving means.

例えは、図21に示した構成と同様、レンズ部21は、撮像部22を回転駆動する回転駆動部92とは別に駆動手段としての例えばサーボモータ71により回転駆動(移動)させてもよい。レンズ部21の例えば基準位置に対する回転角度(移動量)は移動検出部102(図29参照)にて検出される。   For example, as in the configuration shown in FIG. 21, the lens unit 21 may be rotationally driven (moved) by, for example, a servo motor 71 as a driving unit separately from the rotational driving unit 92 that rotationally drives the imaging unit 22. For example, the rotation angle (movement amount) of the lens unit 21 with respect to the reference position is detected by the movement detection unit 102 (see FIG. 29).

この場合の駆動制御装置101の構成は、図29に示すように、例えば図22に示した駆動制御装置73において、角度検出部62を移動検出部102に置き換えた構成とすることができる。この構成において、レンズ部21の回転(移動)は、サーボモータ71によって行われ、サーボモータ71の回転はモータ制御部72によって制御される。この場合、レンズ部21の回転角度(移動量)を示すデータは移動検出部102から出力され、角度算出部63はそのデータに基づいてレンズ部21の回転角度を算出する。被写体移動検出部66は、角度算出部63にて算出されたレンズ部21の回転角度を撮像部22の回転角度と一致させるための回転制御信号をモータ制御部72に出力する。モータ制御部72はその回転制御信号に基づいてサーボモータ71すなわちレンズ部21の回転(移動)を制御する。これにより、レンズ部21と撮像部22とは、回転角度において図4〜図6(あるいは図23〜図25)に示したような関係を保つことができる。   The configuration of the drive control apparatus 101 in this case can be configured such that, for example, in the drive control apparatus 73 illustrated in FIG. 22, the angle detection unit 62 is replaced with the movement detection unit 102 as illustrated in FIG. 29. In this configuration, the rotation (movement) of the lens unit 21 is performed by the servo motor 71, and the rotation of the servo motor 71 is controlled by the motor control unit 72. In this case, data indicating the rotation angle (movement amount) of the lens unit 21 is output from the movement detection unit 102, and the angle calculation unit 63 calculates the rotation angle of the lens unit 21 based on the data. The subject movement detection unit 66 outputs a rotation control signal for causing the rotation angle of the lens unit 21 calculated by the angle calculation unit 63 to coincide with the rotation angle of the imaging unit 22 to the motor control unit 72. The motor control unit 72 controls the rotation (movement) of the servo motor 71, that is, the lens unit 21, based on the rotation control signal. Thereby, the lens part 21 and the imaging part 22 can maintain the relationship as shown in FIGS. 4 to 6 (or FIGS. 23 to 25) at the rotation angle.

なお、このような構成の場合、同様に、撮像部22の回転角度を検出し、検出結果を被写体移動検出部66に出力する検出手段を別途備えていてもよい。この検出手段としては、撮像部22の回転に伴う、基準位置に対する撮像部22の移動位置を検出して撮像部22の回転角度を算出する手法など、種々の周知の手法を利用することができる。   In the case of such a configuration, similarly, a detection unit that detects the rotation angle of the imaging unit 22 and outputs the detection result to the subject movement detection unit 66 may be provided separately. As this detection means, various well-known methods such as a method of calculating a rotation angle of the imaging unit 22 by detecting a moving position of the imaging unit 22 with respect to the reference position accompanying the rotation of the imaging unit 22 can be used. .

上記のように、レンズ部21と撮像部22とが独立して回転する構成では、レンズ部21と撮像部22との位置ずれ等の微調整をしながら、移動する被写体に対する追尾動作を精度よく行うことができる。また、レンズ部21と撮像部22とを個別の駆動手段にて駆動しているので、被写体に対する追尾動作の応答が速くなるという利点がある。   As described above, in the configuration in which the lens unit 21 and the imaging unit 22 rotate independently, the tracking operation for the moving subject can be accurately performed while finely adjusting the positional deviation between the lens unit 21 and the imaging unit 22. It can be carried out. In addition, since the lens unit 21 and the imaging unit 22 are driven by separate driving means, there is an advantage that the response of the tracking operation to the subject becomes faster.

(配線基板と実装用基板との間に弾性部材を設けた構成)
また、図23に示した撮像装置は、図33に示すように、配線基板41と実装用基板11との間に例えばコイルスプリングなどの弾性部材85が設けられている構成としてもよい。図33は、図23に示した撮像装置において、配線基板41と実装用基板11との間に弾性部材85を配置した場合の構成を示す縦断面図である。
(Configuration in which an elastic member is provided between the wiring board and the mounting board)
23 may be configured such that an elastic member 85 such as a coil spring is provided between the wiring board 41 and the mounting board 11, as shown in FIG. FIG. 33 is a longitudinal cross-sectional view showing a configuration when the elastic member 85 is arranged between the wiring board 41 and the mounting board 11 in the imaging apparatus shown in FIG.

図33に示す撮像装置において、弾性部材85は、支持部材91の両側に配置され、第1および第2電磁石82,83への通電をオフにした場合に、両方の弾性部材85によって、撮像動作部1が基準位置に保持されるようになっている。   In the imaging apparatus shown in FIG. 33, the elastic members 85 are arranged on both sides of the support member 91, and when the energization to the first and second electromagnets 82 and 83 is turned off, the imaging operation is performed by both elastic members 85. The part 1 is held at the reference position.

図33に示す撮像装置では、撮像動作部1を基準位置に配置する場合、回転駆動制御部103は、第2電磁石82,83への通電をオフにする。   In the imaging apparatus shown in FIG. 33, when the imaging operation unit 1 is arranged at the reference position, the rotation drive control unit 103 turns off the energization of the second electromagnets 82 and 83.

一方、撮像動作部1を時計回りに回転させる場合に、図24に示した撮像装置と同様、回転駆動制御部103は、第1電磁石82には、配線基板41と対向する側の磁極が第1永久磁石55における実装用基板11と対向する側の極性(N極)と同じN極となる電流を供給する。第2電磁石83には、配線基板41と対向する側の磁極が第2永久磁石56における実装用基板11と対向する側の極性(S極)と逆のN極となる電流を供給する。   On the other hand, when the imaging operation unit 1 is rotated in the clockwise direction, the rotation drive control unit 103 has the first electromagnet 82 with the magnetic pole on the side facing the wiring board 41, as in the imaging apparatus shown in FIG. A current having the same N pole as the polarity (N pole) on the side of the permanent magnet 55 facing the mounting substrate 11 is supplied. The second electromagnet 83 is supplied with a current in which the magnetic pole on the side facing the wiring board 41 is an N pole opposite to the polarity (S pole) on the side facing the mounting substrate 11 in the second permanent magnet 56.

また、撮像動作部1を反時計回りに回転させる場合に、図25に示した撮像装置と同様、回転駆動制御部103は、第1電磁石82には、配線基板41と対向する側の磁極が第1永久磁石55における実装用基板11と対向する側の極性(N極)と逆のS極となる電流を供給する。第2電磁石83には、配線基板41と対向する側の磁極が第2永久磁石56における実装用基板11と対向する側の極性(S極)と同じS極となる電流を供給する。撮像動作部1の回転角度は、第1および第2電磁石82,83に供給する電流値により制御することができる。   Further, when the imaging operation unit 1 is rotated counterclockwise, the rotation drive control unit 103 has a magnetic pole on the side facing the wiring board 41 in the first electromagnet 82, as in the imaging device shown in FIG. The first permanent magnet 55 is supplied with a current having an S pole opposite to the polarity (N pole) on the side facing the mounting substrate 11. The second electromagnet 83 is supplied with a current whose S pole is the same as the polarity (S pole) of the second permanent magnet 56 on the side facing the mounting substrate 11 in the second permanent magnet 56. The rotation angle of the imaging operation unit 1 can be controlled by the current value supplied to the first and second electromagnets 82 and 83.

なお、図33に示した撮像装置では、第1および第2電磁石82,83を備えた構成としているが、第1電磁石82と第1永久磁石55との組み合せ、または第2電磁石83と第2永久磁石56との組み合せのうち、いずれか一方の組み合せのみを備えた構成としてもよい。例えば、第1電磁石82と第1永久磁石55との組み合せのみを備えた構成では、弾性部材85の弾性力に対して、第1電磁石82と第1永久磁石55との吸引力および反発力を調整して、撮像動作部1を時計回りおよび反時計回りに回転できるようにすればよい。   33, the first and second electromagnets 82 and 83 are included in the imaging apparatus, but the combination of the first electromagnet 82 and the first permanent magnet 55, or the second electromagnet 83 and the second electromagnet 82. It is good also as a structure provided only with any one combination among the combinations with the permanent magnet 56. FIG. For example, in the configuration including only the combination of the first electromagnet 82 and the first permanent magnet 55, the attractive force and the repulsive force between the first electromagnet 82 and the first permanent magnet 55 are set against the elastic force of the elastic member 85. Adjustment may be made so that the imaging operation unit 1 can be rotated clockwise and counterclockwise.

(撮像動作部を圧電素子利用のアクチュエータにて駆動する構成)
また、図23に示した撮像装置は、第1電磁石82と第1永久磁石55との組み合せ、および第2電磁石83と第2永久磁石56との組み合せからなる回転駆動部92に代えて、図34に示すように、圧電素子型アクチュエータ86を備えた構成としてもよい。図34は、図23に示した撮像装置の他の例を示すものであって、撮像動作部1の回転駆動部として、圧電素子型アクチュエータ86を備えた撮像装置を示す縦断面図である。
(Configuration in which the imaging operation unit is driven by an actuator using a piezoelectric element)
Further, the imaging apparatus shown in FIG. 23 is replaced with a rotation drive unit 92 including a combination of the first electromagnet 82 and the first permanent magnet 55 and a combination of the second electromagnet 83 and the second permanent magnet 56. As shown in FIG. 34, a configuration including a piezoelectric element type actuator 86 may be adopted. FIG. 34 shows another example of the image pickup apparatus shown in FIG. 23, and is a longitudinal sectional view showing an image pickup apparatus provided with a piezoelectric element type actuator 86 as a rotation drive unit of the image pickup operation unit 1.

圧電素子型アクチュエータ86としては、例えばコニカミノルタテクノロジーセンター(株)製の、カメラの光学機構の駆動用(オートフォーカス用)のアクチュエータ(製品名:圧電超音波リニアアクチュエータ)を使用することができる。   As the piezoelectric element type actuator 86, for example, an actuator (product name: piezoelectric ultrasonic linear actuator) for driving an optical mechanism of a camera (for autofocus) manufactured by Konica Minolta Technology Center Co., Ltd. can be used.

圧電素子型アクチュエータ86は、図35に示すように、駆動軸111、圧電素子112および移動体113を備えている。図35は、図34に示した圧電素子型アクチュエータ86を示す正面図である。図36(a)は、図35に示した移動体113の平面図、図36(b)は、移動体113の正面図、図36(c)は、駆動軸111および圧電素子112の正面図である。   As shown in FIG. 35, the piezoelectric element type actuator 86 includes a drive shaft 111, a piezoelectric element 112, and a moving body 113. FIG. 35 is a front view showing the piezoelectric element type actuator 86 shown in FIG. 36 (a) is a plan view of the moving body 113 shown in FIG. 35, FIG. 36 (b) is a front view of the moving body 113, and FIG. 36 (c) is a front view of the drive shaft 111 and the piezoelectric element 112. It is.

図35に示すように、駆動軸111には、駆動軸111を挿入した状態にて、移動体113が取り付けられている。駆動軸111の下部には圧電素子112が設けられ、駆動軸111は、圧電素子112の振動を伝え、移動体113は圧電素子112に対して上下移動するようになっている。   As shown in FIG. 35, the moving body 113 is attached to the drive shaft 111 with the drive shaft 111 inserted. A piezoelectric element 112 is provided below the drive shaft 111, the drive shaft 111 transmits vibrations of the piezoelectric element 112, and the moving body 113 moves up and down with respect to the piezoelectric element 112.

図34に示すように、圧電素子型アクチュエータ86は、支持部材91の両側において、配線基板41の端部に沿って設けられ、撮像部22における配線基板41の下面に移動体113が設けられている。この場合、移動体113は配線基板41に下面に固定されていることが好ましいものの、配線基板41に下面に接触した状態にて配置されていてもよい。   As shown in FIG. 34, the piezoelectric element type actuator 86 is provided along the end of the wiring board 41 on both sides of the support member 91, and the moving body 113 is provided on the lower surface of the wiring board 41 in the imaging unit 22. Yes. In this case, the moving body 113 is preferably fixed to the lower surface of the wiring board 41, but may be disposed in contact with the lower surface of the wiring board 41.

上記の構成では、一方の圧電素子型アクチュエータ86の移動体113を上方に移動させ、他方の圧電素子型アクチュエータ86の移動体113を下方に移動させる動作により、撮像動作部1を時計回りおよび反時計回りに回転させることができる。この場合、図29に示した回転駆動制御部103は、被写体移動検出部66からの回転制御信号に基づいて、上記のように両方の移動体113が移動するように、両方の圧電素子112を振動させる。   In the above configuration, the imaging operation unit 1 is rotated clockwise and counterclockwise by moving the moving body 113 of one piezoelectric element type actuator 86 upward and moving the moving body 113 of the other piezoelectric element type actuator 86 downward. Can be rotated clockwise. In this case, the rotation drive control unit 103 shown in FIG. 29 causes both piezoelectric elements 112 to move based on the rotation control signal from the subject movement detection unit 66 so that both the moving bodies 113 move as described above. Vibrate.

図34に示した撮像装置では、上記のように、圧電素子型アクチュエータ86における移動体113の移動を制御することにより、撮像動作部1は被写体の移動を追尾して回転することができる。   In the imaging apparatus shown in FIG. 34, as described above, by controlling the movement of the moving body 113 in the piezoelectric element type actuator 86, the imaging operation unit 1 can follow the movement of the subject and rotate.

なお、撮像動作部1を回転させるアクチュエータとしては、圧電素子利用のアクチュエータ(圧電素子型アクチュエータ86)に限定されない。例えば、撮像動作部1の一部である配線基板41や連結部材23に作用して、撮像動作部1が基準位置から回転中心1bを中心として、一方向およびその逆方向へ回転するように駆動するものであればよい。   The actuator for rotating the imaging operation unit 1 is not limited to an actuator using a piezoelectric element (piezoelectric element type actuator 86). For example, it acts on the wiring board 41 and the connecting member 23 which are a part of the imaging operation unit 1, and the imaging operation unit 1 is driven to rotate in one direction and the opposite direction from the reference position around the rotation center 1b. Anything to do.

(一方の圧電素子利用のアクチュエータを弾性部材に置き換えた構成)
また、図34に示した撮像装置においては、図37に示すように、支持部材91の両側における圧電素子型アクチュエータ86の一方を、弾性部材85に置き換えた構成としてもよい。図37は、図34に示した撮像装置の他の例を示すものであって、両方の圧電素子型アクチュエータ86のうちの一方を弾性部材85に置き換えた構成の撮像装置を示す縦断面図である。上記構成の場合、弾性部材85は、配線基板41に対して回転中心1bを中心に時計回り方向へ回転する力を付与するものであり、例えば圧縮ばねである。
(Configuration in which one piezoelectric element actuator is replaced with an elastic member)
In the imaging apparatus shown in FIG. 34, one of the piezoelectric element-type actuators 86 on both sides of the support member 91 may be replaced with an elastic member 85 as shown in FIG. FIG. 37 shows another example of the image pickup apparatus shown in FIG. 34, and is a longitudinal sectional view showing an image pickup apparatus having a configuration in which one of both piezoelectric element type actuators 86 is replaced with an elastic member 85. is there. In the case of the above configuration, the elastic member 85 applies a force to the wiring board 41 to rotate in the clockwise direction around the rotation center 1b, and is, for example, a compression spring.

上記の構成では、圧電素子型アクチュエータ86の移動体113が実装用基板11に近づく方向へ移動することにより、撮像動作部1が時計回りに回転する。一方、移動体113が実装用基板11から離れる方向へ移動することにより、撮像動作部1が反時計回りに回転する。この場合、図29に示した回転駆動制御部103は、被写体移動検出部66からの回転制御信号に基づいて、上記のように移動体113が移動するように、圧電素子112を振動させる。   In the above configuration, the imaging operation unit 1 rotates clockwise as the moving body 113 of the piezoelectric element type actuator 86 moves in a direction approaching the mounting substrate 11. On the other hand, when the moving body 113 moves away from the mounting substrate 11, the imaging operation unit 1 rotates counterclockwise. In this case, the rotation drive control unit 103 shown in FIG. 29 vibrates the piezoelectric element 112 based on the rotation control signal from the subject movement detection unit 66 so that the moving body 113 moves as described above.

図37に示した撮像装置では、上記のように、圧電素子型アクチュエータ86における移動体113の移動を制御することにより、撮像動作部1は被写体の移動を追尾して回転することができる。   In the imaging apparatus shown in FIG. 37, as described above, by controlling the movement of the moving body 113 in the piezoelectric element type actuator 86, the imaging operation unit 1 can be rotated while tracking the movement of the subject.

〔実施の形態3〕
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
以上に説明した各撮像装置は、図38および図39に示すように、水平方向に移動する被写体を追尾できる方向に、所定の距離をおいて2個並べて配置し、ステレオカメラとして構成することができる。図38は、2個の撮像装置201を備えたステレオカメラによる、前後方向へ移動する被写体の撮影動作を示す説明図である。図39は、2個の撮像装置201を備えたステレオカメラによる、左右方向へ移動する被写体の撮影動作を示す説明図である。
[Embodiment 3]
Still another embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 38 and 39, each of the imaging devices described above can be configured as a stereo camera by arranging two at a predetermined distance in a direction in which a subject moving in the horizontal direction can be tracked. it can. FIG. 38 is an explanatory diagram illustrating a photographing operation of a subject moving in the front-rear direction by a stereo camera including two imaging devices 201. FIG. 39 is an explanatory diagram illustrating a shooting operation of a subject moving in the left-right direction by a stereo camera including two imaging devices 201.

図38に示すように、2個の撮像装置201は、所定の間隔を置いて、例えば水平方向に並ぶように、取付け部材202に固定されている。被写体203が前後方向に移動した場合、2個の撮像装置201は被写体の移動に追尾し、移動する被写体203を撮影する。各撮像装置201の撮像部22からの出力は、立体映像を得るための周知の手法によって処理される。これにより、前後方向に移動する被写体203の立体映像を得ることができる。   As shown in FIG. 38, the two imaging devices 201 are fixed to the attachment member 202 so as to be aligned in the horizontal direction, for example, at a predetermined interval. When the subject 203 moves in the front-rear direction, the two imaging devices 201 track the movement of the subject and shoot the moving subject 203. The output from the imaging unit 22 of each imaging device 201 is processed by a known method for obtaining a stereoscopic image. As a result, a stereoscopic image of the subject 203 moving in the front-rear direction can be obtained.

同様に、図39に示すように、被写体203が左右方向に移動した場合、2個の撮像装置201は被写体の移動に追尾し、移動する被写体203を撮影する。各撮像装置201の撮像部22からの出力は、立体映像を得るための周知の手法によって処理される。これにより、左右方向に移動する被写体203の立体映像を得ることができる。   Similarly, as illustrated in FIG. 39, when the subject 203 moves in the left-right direction, the two imaging devices 201 track the movement of the subject and photograph the moving subject 203. The output from the imaging unit 22 of each imaging device 201 is processed by a known method for obtaining a stereoscopic image. Thereby, a stereoscopic image of the subject 203 moving in the left-right direction can be obtained.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明の撮像装置は、カメラ付き携帯電話、デジタルスチルカメラおよびセキュリティカメラなどに利用することができる。   The imaging device of the present invention can be used for a mobile phone with a camera, a digital still camera, a security camera, and the like.

1 撮像動作部
1a,1b 回転中心
2 筐体部
11 実装用基板
12 ホルダ
12a, 12d 開口部
12c, 12b 案内溝
21 レンズ部
22 撮像部
23 連結部材
31 レンズ
32 レンズ保持部材
41 配線基板
42 固体撮像素子
46 案内ピン
47 中間基板
51 回転駆動部(撮像部駆動部)
52 第1電磁石
53 第2電磁石
54 第3電磁石
55 第1永久磁石
56 第2永久磁石
61 駆動制御装置
62 角度検出部(角度検出手段)
63 角度算出部(角度検出手段)
64 画像取込み部
65 画像メモリ部
66 被写体移動検出部(制御部)
67 回転駆動制御部
71 サーボモータ(レンズ部駆動部)
72 モータ制御部
73 駆動制御装置
81 庇部材
82 第1電磁石
83 第2電磁石
84 案内ピン
85 弾性部材
86 圧電素子型アクチュエータ
91 支持部材
92 回転駆動部
101 駆動制御装置
111 駆動軸
112 圧電素子
113 移動体
201 撮像装置
202 取付け部材
203 被写体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging operation part 1a, 1b Rotation center 2 Housing | casing part 11 Mounting board 12 Holder
12a, 12d opening
12c, 12b Guide groove 21 Lens part 22 Imaging part 23 Connecting member 31 Lens 32 Lens holding member 41 Wiring board 42 Solid-state image sensor 46 Guide pin 47 Intermediate board 51 Rotation drive part (imaging part drive part)
52 1st electromagnet 53 2nd electromagnet 54 3rd electromagnet 55 1st permanent magnet 56 2nd permanent magnet 61 Drive control device 62 Angle detection part (angle detection means)
63 Angle calculation unit (angle detection means)
64 Image capture unit 65 Image memory unit 66 Subject movement detection unit (control unit)
67 Rotation Drive Control Unit 71 Servo Motor (Lens Unit Drive Unit)
72 motor control unit 73 drive control device 81 rod member 82 first electromagnet 83 second electromagnet 84 guide pin 85 elastic member 86 piezoelectric element type actuator 91 support member 92 rotation drive unit 101 drive control unit 111 drive shaft 112 piezoelectric element 113 moving body 201 Imaging device 202 Mounting member 203 Subject

Claims (7)

レンズを有するレンズ部と、固体撮像素子を有し、前記レンズ部を介して入射した光から前記固体撮像素子により被写体の画像信号を得る撮像部とを備えている撮像装置において、
前記レンズ部および前記撮像部は、所定の回転中心を中心として一方向およびこの一方向の逆方向にのみ回転するように筐体に設けられ、
少なくとも前記撮像部は、前記筐体内部の空間に配置され、前記筐体内において前記一方向および逆方向に回転するように設けられていることを特徴とする撮像装置。
In an imaging apparatus comprising: a lens unit having a lens; and an imaging unit that has a solid-state imaging device and obtains an image signal of a subject by the solid-state imaging device from light incident through the lens unit;
The lens unit and the imaging unit are provided in the casing so as to rotate only in one direction and a direction opposite to the one direction around a predetermined rotation center,
At least the imaging unit is disposed in a space inside the casing, and is provided so as to rotate in the one direction and the opposite direction in the casing.
前記回転中心は、前記レンズ部に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the rotation center is set in the lens unit. 前記回転中心は、前記撮像部に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the rotation center is set in the imaging unit. 前記レンズ部と前記撮像部とは、これら両者が一体となって回転するように、連結部材により連結されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the lens unit and the imaging unit are coupled by a coupling member so that the two rotate together. 前記レンズ部を前記方向に回転駆動するレンズ部駆動部と、
前記撮像部を前記方向に回転駆動する撮像部駆動部と、
前記レンズ部の回転角度と前記撮像部の回転角度とが一致するように、前記レンズ部駆動部および前記撮像部駆動部の動作を制御する制御部とを備えていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。
A lens unit driving unit that rotationally drives the lens unit in the direction;
An imaging unit driving unit that rotationally drives the imaging unit in the direction;
And a control unit that controls operations of the lens unit driving unit and the imaging unit driving unit so that a rotation angle of the lens unit matches a rotation angle of the imaging unit. The imaging device according to any one of 1 to 3.
前記レンズ部と前記撮像部とのうちのいずれか一方である第1の回転部は、前記回転中心として軸が設けられ、この軸を中心に前記方向へ回転し、他方である第2の回転部は、前記軸を中心として前記第2の回転部が回転するように案内する案内機構に案内されて、前記方向に回転することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。   The first rotation unit that is one of the lens unit and the imaging unit is provided with an axis as the rotation center, rotates around the axis in the direction, and the second rotation that is the other. The imaging apparatus according to claim 5, wherein the unit rotates in the direction guided by a guide mechanism that guides the second rotating unit to rotate about the axis. 前記レンズ部と前記撮像部とのうちの少なくとも一方の回転角度を検出する角度検出手段を備えていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, further comprising an angle detection unit that detects a rotation angle of at least one of the lens unit and the imaging unit.
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